雷達信號數(shù)據(jù)處理平臺發(fā)展趨勢探討

許慶

【摘要】在開發(fā)如何處理信號雷達速度處理方法中，最為關(guān)鍵的兩個環(huán)節(jié)便是軟件和算法。為了解決這兩個問題，經(jīng)過多年的技術(shù)開發(fā)，最終完成了通信和電子對抗等領(lǐng)域中雷達系統(tǒng)的功能運用，在雷達系統(tǒng)功能需求的不斷提高的現(xiàn)狀下，雷達型號在處理數(shù)據(jù)的技術(shù)過程中需要的要求及特點也逐步明朗化。本文在以網(wǎng)絡(luò)交換的技術(shù)和平臺基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)互聯(lián)的嵌入技術(shù)結(jié)合起來，通過案例探究和分析雷達信號的平臺發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】雷達系統(tǒng)嵌入技術(shù)通信領(lǐng)域

近年來，電路集成技術(shù)得到快速推進，與此同時，對于雷達系統(tǒng)的需求也日益漸增。在電路集成的持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上進行更新和平臺的開發(fā)、在使用需求的基礎(chǔ)上研制雷達數(shù)據(jù)信息處理平臺是以前研發(fā)雷達數(shù)據(jù)處理平臺時運用的兩種主要方法，然而這兩種方法是完全相反同時限制性特別強的路徑。前者通常會因為無法深入分析系統(tǒng)需求導致大量的資源浪費，就研究成果而言，其使用率過低也是一大弊病。而后者則是受時效性的影響，往往等平臺研制成功后，平臺自身與技術(shù)又無法適應(yīng)雷達信號數(shù)據(jù)處理平臺的新要求。

一、現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的需求

1.1拓展雷達系統(tǒng)的功能性

濾除雷達信號回波中的各個干擾信號，從而發(fā)現(xiàn)其中的目標，再從獲取的目標中獲取如運動參數(shù)等目標信息是傳統(tǒng)雷達系統(tǒng)的主要功能。為了實現(xiàn)遠距離微弱運動的目標和距離分辨率的提高，動目標檢測、動目標指使、脈沖壓縮和多普勒脈沖技術(shù)應(yīng)運而生。

完成雷達探測的常規(guī)功能除外，現(xiàn)代雷達系統(tǒng)正在努力向雷達基本功能之外的延伸領(lǐng)域和目標識別、成像的功能領(lǐng)域進行拓展，前者是指在統(tǒng)籌一定的電子對抗、通信、制導等功能以實現(xiàn)建立一體化的綜合信息平臺系統(tǒng)，然而這一系統(tǒng)對于信號數(shù)據(jù)處理的要求極為挑剔，所以，在兼顧以上功能的基礎(chǔ)上，還需要保持極高的性能完整性。

1.2提升雷達系統(tǒng)的性能

窄帶探測是傳統(tǒng)雷達系統(tǒng)采用的方法，但其低距離、低速度的分辨率成為了雷達系統(tǒng)性能提升的制約因素。相比于傳統(tǒng)雷達系統(tǒng)，高分分辨率成像與探測、自適應(yīng)處理時空頻等是現(xiàn)代雷達優(yōu)越于傳統(tǒng)雷達的最大特性，為了實現(xiàn)這一目標，現(xiàn)代雷達將時間資源、極化資源、頻率資源、空間資源、寬帶資源等特性融為一身，使得其在探測精度和探測距離上得到了極大的提升。

二、雷達系統(tǒng)的需求

天線、收發(fā)數(shù)字模塊、雷達定時與控制、運用光釬和網(wǎng)絡(luò)完成雷達系統(tǒng)室內(nèi)的告訴數(shù)據(jù)單元傳輸與命令和交換信息是雷達系統(tǒng)室外單元的主要組成部分。而處理數(shù)據(jù)、處理雷達信號、交互顯示人機、記錄數(shù)據(jù)等則是雷達系統(tǒng)室內(nèi)單元的主要功能。

2.1預(yù)處理信號

通過緊密結(jié)合天線系統(tǒng)與接受系統(tǒng)，現(xiàn)代雷達系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、實時、多樣性、數(shù)據(jù)量大和快速流水式等特點，其功能主要是集中在補償、預(yù)失真、預(yù)處理和濾波等組成上，實現(xiàn)了兼顧多功能的同時，又保證了相對獨立的各功能部件。因此在物理條件上，現(xiàn)代雷達系統(tǒng)需要達到嵌入式的分布式、微小型化、低能耗的標準，與此同時，還需要較高的環(huán)境需求。

2.2處理主信號

雷達目標成像、識別及探測功能的實現(xiàn)不僅僅是依靠回波的物理特性、延伸特性、統(tǒng)計特性和反射特性實現(xiàn)的，除此之外，它還需要借用數(shù)據(jù)處理與常規(guī)信號的靈活交叉運用，再通過并行處理模塊的標準化來完成的。因此，現(xiàn)代雷達系的功能特點主要表現(xiàn)在目標檢測、目標成像、融合信息等方面，如此種種特性，使得其對系統(tǒng)的要求極為苛責，它需要系統(tǒng)不僅具備功能軟件，還必須配備強大的在線重構(gòu)能力，以保證系統(tǒng)可以達到超大存儲大容量、高速數(shù)據(jù)傳輸、超高速計算的特性。

三、總結(jié)

綜上所述，為了解決高科技發(fā)展環(huán)境下，雷達信號數(shù)據(jù)處理平臺的發(fā)展新趨勢的要求，本文將國內(nèi)外眾多研究案例納入考量范圍，進行了科學、嚴謹?shù)膶Ρ确治?，以分析雷達系統(tǒng)需求和雷達信號處理數(shù)據(jù)的集成電路技術(shù)發(fā)展為出發(fā)點，仔細研究了雷達數(shù)據(jù)信號平臺的未來發(fā)展動向，即建立在FPGA基礎(chǔ)上的信號分布式預(yù)處理技術(shù)和建立在CPU多核基礎(chǔ)上的信號主處理技術(shù)平臺，這些對于研發(fā)雷達數(shù)據(jù)信號處理平臺都具有極其重要的指導意義。

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