雷達(dá)信號處理機(jī)顯控的通信技術(shù)論文
摘要:隨著我國雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。在信息時(shí)代背景下,雷達(dá)系統(tǒng)接收機(jī)數(shù)字化已成為必然的發(fā)展趨勢。這樣就會給顯控、通信帶來新的挑戰(zhàn)。本文就此展開了討論,先是具體分析了雷達(dá),然后詳細(xì)闡述了信號處理機(jī)顯控、通信技術(shù).
關(guān)鍵詞:雷達(dá)信號;處理機(jī);顯控;通信技術(shù)
雷達(dá)信號處理機(jī)在各種干擾波、信號的影響下,檢測有效回波信號的關(guān)鍵。而且它還會影響到雷達(dá)定位的準(zhǔn)確性。而處理機(jī)顯控、通信技術(shù)對于雷達(dá)信號處理的正常運(yùn)作有著非常重要的影響?梢姡ㄟ^對雷達(dá)信號處理顯控、通信技術(shù)進(jìn)行研究有利于雷達(dá)性能的完善。
1雷達(dá)概述
雷達(dá)主要是利用電磁破探測目標(biāo),而后通過無線電定位方式,實(shí)現(xiàn)無線電探測、測距,并通過回波測定被探測目標(biāo)的空間位置。就目前而言,雷達(dá)是一種定位功能較好,且應(yīng)用廣泛的電子設(shè)備,比如在氣象、軍事、航空等領(lǐng)域均有所應(yīng)用。簡單地說主要就是發(fā)射電磁波,進(jìn)行目標(biāo)探測、照射、接收回波、信息分析、確定位置等一系列操作。雷達(dá)最初產(chǎn)生于一站期間,由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,其探測范圍、精確性都存在一定的局限性。后來在二戰(zhàn)中,得到廣泛的應(yīng)用,且技術(shù)也非常成熟,基本上能夠?qū)崿F(xiàn)地對空、空對空、空對地的探測。而后,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,脈沖跟蹤技術(shù)也被應(yīng)用在雷達(dá)中。這樣雷達(dá)就能夠進(jìn)行跟蹤探測。在二十世紀(jì),微處理技術(shù)、光學(xué)探測技術(shù)也被應(yīng)用在雷達(dá)系統(tǒng)中,從此雷達(dá)也走上了智能化、自動(dòng)化的發(fā)展道路。
2雷達(dá)信號處理機(jī)顯控技術(shù)
目前雷達(dá)設(shè)備種類繁多、技術(shù)水平高、應(yīng)用范圍廣,按照用途可分為軍用雷達(dá)、氣象雷達(dá)、預(yù)警雷達(dá)等。典型的雷達(dá)系統(tǒng)主要由雷達(dá)發(fā)射機(jī)、天線、雷達(dá)接收機(jī)、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、信號處理機(jī)、數(shù)據(jù)處理機(jī)以及終端顯示等設(shè)備組成。其中雷達(dá)信號處理機(jī)主要就是進(jìn)行雜波消除、提取目標(biāo)信息等操作。而雷達(dá)的精準(zhǔn)性和有效性主要與信號處理機(jī)顯控有著直接關(guān)系。近年來,隨著雷達(dá)接收采用數(shù)據(jù)的增加,信號處理機(jī)顯控的工作難度也在不斷提升。而且雷達(dá)處理顯控也成為雷達(dá)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。通常,為了提高顯控的有效性,修正誤差,都是利用MAD抑制利用脈沖壓縮處理技術(shù),進(jìn)行回波篩選,雜波處理,從而避免干擾波的影響。但是在實(shí)際應(yīng)用中,由于模擬技術(shù)的不到位使得其雜波處理達(dá)不到應(yīng)用的效果。如果對雜波進(jìn)行劃分,可以將其分為地物雜波、氣象雜波等幾種。不同的雜波波幅、干擾度都有所不同。即便如此,雜波也存在一定的規(guī)律特點(diǎn)。
因而,為了盡可能地提高雜波的處理效果,可以不斷改進(jìn)濾波方式,從而有效抑制雜波,確保雷達(dá)信號處理機(jī)顯控的精準(zhǔn)性和有效性。比如,可以利用多普勒濾波器。這種濾波器能夠有效提高顯控質(zhì)量,而且利用FIR進(jìn)行濾波,還能提高濾波器的抗干擾性。另外,還可以應(yīng)用MTD技術(shù)。這種技術(shù)主要就是利用窄帶濾波器組的方式抑制雜波,從而有效提高信號處理機(jī)的使用性能,并提高雷達(dá)接收機(jī)的接收性能。相比于多普雷濾波器,這種技術(shù)的濾波效果更加明顯。但是需要注意的是不同的技術(shù)手段具有不同的優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用領(lǐng)域也各有所不同。為此,在選擇雷達(dá)信號處理機(jī)顯控技術(shù)應(yīng)當(dāng)根據(jù)雷達(dá)信號處理機(jī)特點(diǎn)、顯控要求、雜波特性等來選擇合適的技術(shù)手段,從而進(jìn)一步提高雷達(dá)信號處理機(jī)的使用性能。雷達(dá)的應(yīng)用非常廣泛,不僅在軍事用途方面有非常重要的應(yīng)用,在飛機(jī)、船只等方面也有應(yīng)用,而且在氣象領(lǐng)域也有應(yīng)用。在雷達(dá)通信過程中,發(fā)射機(jī)會先發(fā)射電磁波信號,而后由接收機(jī)接收信號,并由收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)送到天線,接下來再有天線將電磁波傳播出去。這樣一旦電磁波遇到障礙就會產(chǎn)生回波;夭ㄔ儆商炀接收,并由接收設(shè)備進(jìn)行信號處理。但是從雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域來看,其應(yīng)用環(huán)境非常惡劣,極容易受到各種因素的影響,影響到雷達(dá)系統(tǒng)的通信性能。在回波接收之后,就可以根據(jù)回波延遲時(shí)間判斷障礙物距離。其通用公式是:S=CT/2。其中方向探測主要就是利用天線的'方向性,來測定其中的方位角、俯仰角。在速度測試方面也可以根據(jù)回波頻率該變量確定,其應(yīng)用原理是多普勒頻移。
但是為了盡可能的減少其它信號的干擾,保障雷達(dá)信號處理的使用性能達(dá)到最佳。在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過加強(qiáng)雷達(dá)抗干擾來提高雷達(dá)信號處理機(jī)的抗干擾性能。另外,在現(xiàn)代化背景下,為了提高雷達(dá)的穩(wěn)定性,還往其中融入了數(shù)據(jù)處理技術(shù)、加密技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、光電技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)。這樣便能夠進(jìn)一步保障雷達(dá)通信的順暢。以光電技術(shù)為例,在雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射、接收、傳輸控制信號中都能應(yīng)用。如在信號接收中,光電技術(shù)能夠保證高頻信號、中頻信號幅度的一致性,并確保前者穩(wěn)定轉(zhuǎn)換后能夠進(jìn)行信號發(fā)射。在傳輸控制信號中,能夠進(jìn)化雷達(dá)固態(tài)組件,從而提高信號的控制效率和性能。另外,在新時(shí)期,雷達(dá)通信技術(shù)越加完善、成熟。比如微波光子技術(shù)。雖然在早期微波光子技術(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用。但是隨著雷達(dá)應(yīng)用的深入,微波光子技術(shù)也在逐漸改善。近年來,微波光子逐漸從模擬光傳輸功能演變?yōu)榘ㄎ⒉ü庾訛V波、變頻、光子波束形成等多種信號處理功能的綜合能力。2016年,PHODIR小組搭建了一個(gè)雷達(dá)/通信雙用途原型機(jī),該原型機(jī)基于同一個(gè)天線和光子收發(fā)機(jī)完成雷達(dá)與通信信號的接收和檢測。此外,DARPA和歐洲的第七框架計(jì)劃(FP7)均開展了眾多針對分系統(tǒng)和元器件層面的微波光子研究項(xiàng)目。由此可見,隨著我國雷達(dá)行業(yè)的發(fā)展,雷達(dá)信號處理機(jī)顯控、通信技術(shù)也會更加成熟、完善。
因而,在信息時(shí)代,我國應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大對雷達(dá)信號處理機(jī)顯控、通信技術(shù)的研究,從而進(jìn)一步提高雷達(dá)的使用性能,使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。綜上所述,雖然雷達(dá)檢測不受地形、天氣等因素的影響,能夠應(yīng)用在各種復(fù)雜的領(lǐng)域中。但是隨著雷達(dá)逐漸數(shù)字化,對信號處理機(jī)的要求也在逐漸增高。因而,在實(shí)際應(yīng)用中,為了保證雷達(dá)的使用性能,應(yīng)當(dāng)重視利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),提升信號處理顯控、通信功能,從而真正提高雷達(dá)的使用性能。
參考文獻(xiàn)
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