雷达信号处理机显控及通信技术分析

周宇刘铁军

中国人民解放军63850部队137001

中国人民解放军75833部队510080

摘要：现代雷达系统功能愈发丰富，系统构成也变得复杂，雷达显控系统要满足更多的功能与需求。通过合理利用现代化科学技术提升信号处理显控与通信功能，促进雷达使用性能的提升。本文从雷达显控系统功能要求为切入点，分析雷达信号处理机显控及通信技术要点，推动技术创新与进步。

关键词：雷达显控系统；通信技术；抗干扰

引言

雷达信号处理机，在各种干扰波、信号的影响对回波信号进行有效检测，也会对雷达定位的准确性产生一定影响。雷达信号处理的正常运行受到处理机显控与通信技术的影响，因此有必要做好研究分析工作。通过分析研究雷达信号处理显控与通信技术，可以逐步完善与提升雷达性能，本文就此展开论述。

1、雷达技术分析与概述

雷达，即利用电磁波对目标探测，通过借助无线电定位方式完成探测与侧巨额，并利用回波明确被探测目标的具体空间位置。就眼下情况而言，雷达具有较为准确的定位功能，在实际中有着广泛使用，如气象领域、军事领域、航天航空等。简而言之，雷达就是利用电磁波发射，对目标完成一系列操作，包括探测、照射、回波接收等。

雷达产生之处用于军事，也就是一战期间。但受到当时技术条件的限制，探测范围有限且探测精确性不足。随后到二战时期，随着各项技术条件发展，雷达技术逐渐成熟，已经初步完成地对空、空对地及空对空探测。后期雷达中开始应用脉冲跟踪技术，20世纪又纳入微处理技术、光学探测技术等，这意味着雷达技术开始走上智能化与自动化的道路。

2、雷达显控系统功能的特点

2.1多样化功能特点

雷达系统种类不同，各项侧重点也存在差异，雷达系统显示信息也不同，这也是雷达系统多样性特点的最直观体现。比如，日常常见高频天地波雷达系统，本身侧重显示压缩后的距离与速度的频谱信息，因此实际中侧重探测目标态势信息；成像雷达，对目标护理、方位的信息借助PPI显示器实时显示，并将目标成像图形进行显示。此外，利用三维立体的方式显示距离、速度的压缩信息，将探测范围内的目标更加直观、详细的显示出来。

2.2实时性功能特点

雷达系统处于工作状态时，目标回波被信号接收机接收并实时处理。多通道接收机工作时，接收目标回波具有数据量大的特点，通过显控系统实施存储与处理数据等。同时，雷达系统及时接收到显控系统传送的用户参数设置信息与控制指令，达成实时控制的目的。

2.3高性能功能特点

现在市场逐步使用的光栅显示器和传统显示器对比，前者具有显著性优势，如画面稳定性高、系统运行可靠等。同时也可以利用显示器空间将一些数据状态显示出来，设计者通过合理布局显示屏空间，让使用者可以直观观察所需要的数据，降低操作难度。此外，通过使用光栅显示器不会出现坐标转换时的裂纹，促进显示屏显示功能的提升。

3、雷达信号处理机显控与通信技术运行要点分析

3.1技术概述

随着社会经济发展与相关技术进步，雷达技术种类与水平也处于快速提升状态，行业中根据雷达用途划分不同种类，主要包括气象方面、军事方面及航空航天等。通常而言，雷达系统由不同部分组成，这里不做赘述。雷达信号处理机的中能在于杂音消除及目标信息获取，雷达信号处理机显控很大程度上影响到雷达的高效性与精准性。

随着雷达持续增加接收的样本信息，使得设备操作难度增加，要求操作人员具有更高的操作技巧与方法，因此雷达领域中普遍重视雷达信号处理机显控的研究工作。通常修正误差以提高显控的实效性，一般利用MAD抑制低速杂音信号，达成有效区分目标回波与杂波。考虑到目标回波与杂波频率之间存在差异，理论上技术人员可以利用相关设备与技术快速消除杂波，但实际中部分杂波核心频率为0，同时存在不确定的多普勒频移，很容易出现滤波器无法过滤杂波的情况，这意味着传统MAD手段滤波效果有限，出现显控判断情况。针对这种情况，技术操作人员可以选择自适应恒虚警技术，利用CFAR实现抑制杂波的情况，或是直接利用数字滤波器技术，杂波筛选与掩盖通过脉冲压缩手段完成，避免杂波产生的不良影响。但考虑到目前模拟技术水平有限，使得实际运行中无法达成预期掩盖效果。技术人员通过优化滤波的方式减少理论值的偏差，如合理使用多普勒滤波器，促进雷达信号显控效果的提升。同时也可以选择使用FIR技术进行滤波处理，具有显著的抗干扰性能。此外。将MTD技术引入到雷达系统中，杂波抑制通过窄带滤波器完成，促进信号接收器工作性能的提升，最大程度提升信号的有效性，达成提升显控水平的目的。

3.2雷达通信技术合理使用

雷达通信流程，通常为：电磁波通过雷达发射器发出，通过转换器转换后直接传输给天线，天线导出电磁波后遇到目标对象并生成回波信号，生成的回波由天线接收，接收到的数据与信号处理通过接收装置完成。根据回波的延迟时长合理判断距离，通常根据计算公式S＝CT/2完成。

整个计算过程中，天线自身的方向性作为方向检测的主要依据，这也是确定对象俯仰角与方位角的根本依据，依据回波频率确定探测目标的速度，整个计算过程根据多普勒频移工作完成，避免其他干扰信号产生不利影响，最大程度发挥信号处理机的性能。具体应用时，操作人员采取相应措施促进雷达系统抗干扰性能的提升，大幅度提升信号处理机的工作性能。此外，考虑到整个背景与技术水平，雷达系统可以根据自身需求选择合适的现代化技术，如加密技术、数据处理技术等，大幅度提升雷达运作时的稳定性，提高工作效率与质量。

3.3雷达显控调试技术要点

（1）PCIe光纤板卡调试技术要点。PCIe光纤板卡调试时，主要对硬件收发数据逻辑正确性与传输速率进行全方位的验证。将固定包大小的数据包直接发送给信号处理机端，以32位递增数作为数据形式，显控系统将信号处理机发来的数据接收并进行处理，全方位对数据包大小进行验证，同时保证数据的正确性。实际中利用32位递增数形式时，会将一些简单的程序错误进行掩盖，使得跳变数情况的出现，比如测试从0到0xffffffff时，反复多次测试，最后对硬件收发数据的逻辑进行全方位验证。

（2）乒乓缓冲调试技术要点分析。乒乓缓冲技术使用中普遍使用多线程技术，基本原理就是单步调试通过接收线程里设置断点的方式进行。分析读写缓冲序号的正确与否，缓冲区每次读取是，都需要在0和1之间切换读缓冲序号，表明乒乓缓冲处于正常工作状态。接着对接收数据进行全方位测试，将120M大数据爆通过信号处理机端发送出去，选择32位连续数数据形式进行，选择8M大小的乒乓缓冲区。利用乒乓缓冲技术对信号处理机的数据进行接收并组合为128M的大数据包，然后测试数据包的数据是否连续来进一步判断乒乓缓冲工作的正确性。

结语

总而言之，虽然雷达实际运行中不受地形、气候等因素影响，可以在各种复杂领域中应用。但随着雷达技术数字化发展，要求信号处理机具备更多的功能。重视雷达使用性能并合理利用现代科学技术，全方位提升雷达信号处理机的性能，更能发挥设备功能。希望通过本文论述，可以为类似研究提供借鉴，推动雷达信号处理机显控及通信技术提升，实现雷达技术长远发展。

参考文献

[1]陈兵.雷达信号处理机显控及通信技术探讨[J].电子技术与软件工程,2016(11):42.

[2]柯献东.基于GPU的跟踪测量雷达信号处理机设计与实现[D].北京理工大学,2016.