胡哲穎

【摘要】 二戰(zhàn)期間，雷達(dá)就廣泛應(yīng)用于地對(duì)空、空中搜索、空中攔截、敵我識(shí)別等領(lǐng)域，后又發(fā)展了脈沖多普勒信號(hào)處理、結(jié)合計(jì)算機(jī)的自動(dòng)火控系統(tǒng)、多目標(biāo)探測(cè)與跟蹤等新的雷達(dá)體制。隨著科技的不斷進(jìn)步，雷達(dá)技術(shù)也在不斷發(fā)展，現(xiàn)代雷達(dá)已經(jīng)具備了多種功能，尤其是在復(fù)雜的工作環(huán)境中提取目標(biāo)信息的能力不斷得到加強(qiáng)。本文主要對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，并具體闡述了其今后的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 雷達(dá)系統(tǒng) 信號(hào)處理 發(fā)展趨勢(shì)

信號(hào)處理是雷達(dá)完成信號(hào)檢索和信息提取功能所采取的實(shí)施手段，是現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的核心研究?jī)?nèi)容之一。在實(shí)際應(yīng)用中，利用雷達(dá)系統(tǒng)中的信號(hào)處理技術(shù)對(duì)接受數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，不僅可以實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)的目標(biāo)定位和目標(biāo)跟蹤，還能夠?qū)⒛繕?biāo)識(shí)別、目標(biāo)成像、精確制導(dǎo)、電子對(duì)抗等功能進(jìn)行拓展，實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)的一體化，從而為后續(xù)軍事行動(dòng)的實(shí)施提供技術(shù)上的支持。

一、現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理的關(guān)鍵技術(shù)

1、目標(biāo)識(shí)別技術(shù)?，F(xiàn)代雷達(dá)不僅能夠?qū)b遠(yuǎn)的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和定位，還能夠完成對(duì)目標(biāo)的分類和識(shí)別，這就是雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)。這種技術(shù)是利用雷達(dá)和計(jì)算機(jī)對(duì)遙遠(yuǎn)目標(biāo)進(jìn)行辨認(rèn)，首先會(huì)對(duì)回波當(dāng)中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，包括頻譜和幅度等指標(biāo)的特點(diǎn)，在分析之后，采用數(shù)學(xué)當(dāng)中的多維空間算法，對(duì)目標(biāo)的各項(xiàng)物理特征參數(shù)進(jìn)行確定，并且在此基礎(chǔ)上，綜合各項(xiàng)函數(shù)，最終做出識(shí)別判決?，F(xiàn)階段，目標(biāo)識(shí)別技術(shù)作為一種重要的科學(xué)技術(shù)，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在國(guó)防等重要的領(lǐng)域都產(chǎn)生了重要的作用[1]。

2、抗電子干擾技術(shù)。雷達(dá)系統(tǒng)使用的是無(wú)線電磁波信號(hào)，而無(wú)線電磁波容易受到空間電磁環(huán)境以及防雷達(dá)偵察偽裝技術(shù)的干擾和威脅，如設(shè)置防雷達(dá)偽裝網(wǎng)，產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)，掩蓋真實(shí)目標(biāo)，就會(huì)影響雷達(dá)的實(shí)際探測(cè)效果。因此，現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)必須要解決電子干擾問題，可以利用無(wú)源雷達(dá)探測(cè)，減少雷達(dá)本身的電磁輻射屬性，提升自身的隱蔽性和系統(tǒng)的生存能力。

3、信號(hào)處理技術(shù)。伴隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)已經(jīng)能夠處理容量較大、復(fù)雜度較高的數(shù)字信號(hào)信息，可以對(duì)目標(biāo)回波與各種混疊信號(hào)進(jìn)行有效的加工處理，最大限度的降低干擾和噪聲信號(hào)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)性能的影響。信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信號(hào)的處理分為三個(gè)階段來(lái)完成，即信號(hào)產(chǎn)生、信號(hào)提取、信號(hào)變換。此外，雷達(dá)系統(tǒng)在面對(duì)復(fù)雜環(huán)境時(shí)，還可以利用信號(hào)檢測(cè)與積累技術(shù)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行分析[2]。

4、脈沖壓縮技術(shù)。雷達(dá)裝置脈沖壓縮技術(shù)后，采取編碼形式發(fā)射寬脈沖信號(hào)，并在接收器中經(jīng)過匹配濾波器對(duì)回波進(jìn)行處理，從而輸出窄脈沖信號(hào)。脈沖壓縮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能獲得大的作用距離和具有很高的距離分辨力。同時(shí)，在密集的有源電磁環(huán)境中，采用脈沖壓縮技術(shù)可以調(diào)制不同的波形，可以有效地解決雷達(dá)之間相互干擾的問題。值得注意的是，通常性能較高的雷達(dá)，不僅具有脈沖壓縮技術(shù)，同時(shí)其自身還帶有多種能夠提高自身性能的技術(shù)，而這些技術(shù)之所以能夠提高雷達(dá)的性能，主要是因?yàn)楦黜?xiàng)技術(shù)之間能夠達(dá)到完美的兼容。因此，在設(shè)計(jì)的過程中，無(wú)比要遵循以下兩個(gè)原則，積極為雷達(dá)頻率提供穩(wěn)定的短期穩(wěn)定度、保證接收機(jī)的線性動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到最大值。若無(wú)法滿足這兩項(xiàng)原則，則雷達(dá)的性能也將受到限制，其高距離分辨的性能將會(huì)喪失[3]。

二、現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理的發(fā)展趨勢(shì)

1、推廣數(shù)字化技術(shù)。在數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)下，現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理的算法更為豐富，集成度更高，與模擬電路相比，大大提高了信號(hào)處理的速度。目前，現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理已逐漸趨于完善，數(shù)字化水平不斷提升，并逐漸朝著軟件化和模塊化的方向發(fā)展，也將逐漸被應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域當(dāng)中。

2、信號(hào)處理的多功能應(yīng)用。雷達(dá)的出現(xiàn)，是由于二戰(zhàn)期間當(dāng)時(shí)英國(guó)和德國(guó)交戰(zhàn)時(shí)，英國(guó)急需一種能探測(cè)空中金屬物體的雷達(dá)能在反空襲戰(zhàn)中幫助搜尋德國(guó)飛機(jī)，它自出現(xiàn)到現(xiàn)在就一直應(yīng)用與軍事領(lǐng)域。隨著雷達(dá)信號(hào)處理能力的加強(qiáng)，其應(yīng)用的領(lǐng)域也變得越來(lái)越廣泛，如氣象探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、航空等領(lǐng)域[4]。

3、信號(hào)處理算法的發(fā)展。信號(hào)處理算法是雷達(dá)系統(tǒng)的核心內(nèi)容，也是雷達(dá)技術(shù)研究的核心環(huán)節(jié)，在數(shù)字化技術(shù)的推動(dòng)下，各種信號(hào)處理理論開始在雷達(dá)信號(hào)處理中得到應(yīng)用。目前，雷達(dá)信號(hào)處理的算法發(fā)展很快，自適應(yīng)雜波對(duì)消、自適應(yīng)干擾抑制、自適應(yīng)頻率控制、自適應(yīng)波形捷變等技術(shù)先后得到應(yīng)用，子波形分析、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等新的信號(hào)處理技術(shù)也正在探索中。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，現(xiàn)代雷達(dá)已經(jīng)具備了多種功能，隨著信號(hào)處理能力的不斷提高，雷達(dá)除了仍是軍事領(lǐng)域中不可缺少的電子裝備外，還將廣泛應(yīng)用于其他社會(huì)領(lǐng)域，現(xiàn)代雷達(dá)在各個(gè)方面都顯示出了很好的應(yīng)用潛力，其信號(hào)處理的多功能應(yīng)用將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]趙晨光.現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理及其發(fā)展趨勢(shì)探析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，4（8）：21-23.

[2]熊孝華.現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理及發(fā)展趨勢(shì)研究[J].中國(guó)高薪技術(shù)企業(yè)，2011，2（7）：26-27.

[3]于文震.雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)探討[J].現(xiàn)代雷達(dá)，2009，6（9）：31-32.

[4]劉營(yíng)營(yíng).多功能一體化雷達(dá)電子戰(zhàn)系統(tǒng)信號(hào)處理機(jī)的研究及仿真[D].江蘇科技大學(xué)，2012.