雷达信号处理机显控及通信技术探讨

贾磊1   向东 2   张旋3

摘要：本文根据处理雷达信号的理论，将通信技术和雷达信号处理机显控作为分析和研究的对象，分析和研究了雷达信息处理机显控的问题，不但对雷达信号显控和高速处理的实现进行了研究和分析，还将应用滤波技术提出，从而使探测质量得以有效地保证，更好地发挥了雷达的功能。

关键词：雷达信号;处理机;显控;通信技术

引言

雷达的主要功能就是通过电磁波的作用，对相应的对象进行探测，而后结合无线电定位技术，对相应的对象测距以及观测，通过反应的回波，再确定所探测目标对象的位置。也就是说，是通过发射电磁波，对目标对象进行观测、照射、回波接收、数据分析以及位置确定等操作。雷达由于定位高效，作为一种电子设备应用到了气象预报、军事、航空等多个领域。

1雷达的功能及特点

雷达属于电子设备，主要是利用电磁波对目标进行探测，借助回波测定来找寻目标探测空间的位置;运用无线电定位来探测和测距无线电，利用无线电技术进行探测。探测的主要原理，就是借助发射电磁波对目标进行探测，运用天线将回波接收，将回波的信息提取以后，再将目标测定位置、速度和高度等信息获得。无线电波在通信探测中，就是信息载体，回波由天线接收，进行处理以后，将信息数据进行提取。从当前来看，雷达已经广泛运用于军事领域、气象领域以及航空领域。一战时期雷达技术就已经出现，但是当时技术水平比较有限，无轮是探测的准确性，还是相关的范围都有一定的限度。二战时期，雷达技术已经比较成熟，并且开始应用，无论对于空对空和地对空，还是空对地等都能够进行探测和识别。后来与脉冲跟踪技术有机地结合，有效运用跟踪的模式，对目标进行跟踪探测，并且探测的过程中，系统能够将干扰的误差自动进行修正，从而使探测有效性和准确性得以提升。20世纪末，雷达领域已将光学探测技术和微处理技术融入，使雷达探测的自动化和智能化得以实现，多目标的跟踪探测能够自动进行，对军事领域具有重大的贡献。

2雷达信号处理机显控技术和通信技术

2.1雷达信号处理机显控

目前，雷达的种类越来越多，且都具有较高的技术水平，依据不同的用途应用于不同的领域，如航空雷达、军事雷达、气象雷达等。普遍情况下，完整的雷达系统是由多个设备组合而成，包括数据处理器、信号处理机、收发转换器、雷达发射器以及接收器、天线和终端显示器等。雷达信号处理机主要是用于获取目标信息以及更好的消除杂音，而雷达信号处理机显控能够让雷达信号处理机更加的精准和高效。最近几年，雷达能够接收的样本信息愈加复杂，这大大增加了信号处理机显控的操作难度，在对于雷达的研究课题当中，雷达信号处理机显控已经成为了热门内容之一。为了让雷达信号处理机显控能够更具实效性，并且能够对误差及时的调整，一般是通过MAD手段来抑制低速当中的杂音信号，并且区分开杂波和目标回波。在理论上来讲，由于杂波和目标回波处于不同的频率，技术人员是可以通过滤波器快速消除杂音，但是具体情况当中，杂波的频率往往是处于0频，再加上不确定的多普勒频移，杂波比较容易被滤波器侵蚀，可以看出传统的MAD手段并不能达到很好的滤波成效，还容易导致线控判断情况。就此状况下，技术人员为了有效的解决这个难点，应用了自适应恒虚警技术，即通过CFAR对杂波进行控制，结合数字滤波器技术，通过脉冲压缩手段掩盖和筛选杂波，让杂波的影响降到最低，可是模拟技术并不能达到成熟的掩盖目的，为了理论和实际能够结合，技术人员就需要更好的优化滤波的方式方法，比如通过多普勒滤波器、FIR滤波、MTD技术等提升各项工作性能，让接收的信号更加有效，体现显控的高水准。

2.2、HDLC通信协议

主流HDLC协议实现方式有三种，第一种是使用微处理器和专用接口芯片实现，如ARM单片机加RS232接口芯片架构；第二种是使用专用的HDLC控制芯片，如三星公司生产的芯片S3C4510B；第三种是使用现场可编程门阵列编程实现HDLC协议控制，该方式灵活性好且能并行处理多路该协议信号。本文HDLC协议采取第三种方式实现，其中频综子系统和天线波控子系统都通过RS422接口与信号处理机连接，并传输协议数据。实际使用时，HDLC协议应设置如下：1）数据时钟频率设置为1MHz，信号边沿时间小于50ns，处理机上电后时钟不间断。2）为保证数据收发信号稳定，在相关数据时钟的上升沿发送数据，下降沿接收数据。

2.3雷达通信技术

雷达既能够探测舰艇和飞机，又能够探测导弹，应用非常广泛。不但在军事中具有很大的用途，而且还能够为船只和飞机导航。雷达应用在气象领域中，能够对雷雨和台风以及乌云进行有效地探测，从而使预测天气得以有效地实现。雷达通信过程:电磁波由发射机发射出去以后，电磁波再由收发转换开关向天线传输，发送和传播电磁波，都由天线执行，电磁波如果遇到目标就会有回波产生，天线得到回波以后，对信号进行处理。距离测量，就是结合回波对延迟多长时间进行判断，计算公式:

。方向探测主要根据天线的方向性，对俯仰角和方位角进行有效地测定。结合回波频率的改变量，能效地确定速度测试，原理就是多普勒频移。应用雷达过程中，无论是其他外部信号，还是干扰设备，干扰通信都有可能产生，通信信号也会由电子侦察设备会探测到。所以，无论是雷达抗干扰功能，还是反侦察能力，都应该不断地加强。为了能够使通信的可靠性和稳定性有效地提升，雷达无论是加密技术和处理数据技术以及组网技术，还是形成自适应波速技术和分布式有源技术以及光电子技术，都要不断提高。不但很大程度地提高了雷达通信抗干扰技术，而且也明显地提升了处理数据的水平和效率，从而使多极化和多频道以及多模式通信得以实现，通信数据的形式也更加多元化。

现阶段，雷达通信技术已经发展到很成熟的阶段。例如，微波光子技术。以前就已经应用过微波光子技术。但是，随着科学技术的快速发展，雷达应用也在不断地进步和深入，并且也不断地改善微波光子技术。针对于微波光子而言，从以前的模拟光传输功能，已经逐渐转变为能够处理多种信号的综合功能。例如，微波光子变频和滤波以及形成光子波束等。2016年，PHODIＲ小组组建了一个原型机，具有雷达和通信的双用途，这个原型机有效运用光子收发机与同一天线，接收和检测通信和雷达的信号。另外，无论是欧洲第七框架计划，还是DAＲPA，都将研究众多元器件层面微波光子项目进行了开展。

因此，科学技术在快速地发展，雷达事业也在不断地进步和发展，无论是通信技术，还是雷达信号处理显控技术，都会更加完善和成熟。在当代信息时代的背景下，我国应该将通信技术和雷达信号处理机显控的分析和研究不断地加强加大，致使雷达应用性能很大程度地提升，更加广泛地应用于各个领域。

结语

综上所述，雷达虽然既能够在各种复杂探测中应用，又能够将外界因素的负面影响进行有效地规避，但是，随着科学技术的快速发展，雷达智能化也在不断地发展，对信号处理机的要求也更高了。所以，实际应用的过程中，为了能够将雷达应用的性能充分地发挥出来，技术人员应该更加重视先进科学技术，从而使信号处理机的通讯功能的显控技术进一步地提高。

参考文献

［1］刘帅．雷达信号处理机显控及通信技术［J］．中国新通信，2018，20(12):27．

［2］孙瑞庚．基于综合化架构的相位编码频率步进信号处理技术研究［D］．成都:电子科技大学，2018．