关键词:雷达数据;传输质量;影响;对策
1 引言
雷达系统问世以来,受到人们广泛的关注,并由越来越多的学者不断改善雷达系统,使其不断满足各种场合和作用。在提升雷达系统的作用时,该系统的复杂性也随之提升。雷达信号处理机显控系统趋于智能化控制是今后发展的必然趋势。伴随着计算机技术的飞速发展,不断的向其他领域渗透,也拓宽了计算机技术在其他领域的应用,其中,通信技术正是因为计算机的加入,使得雷达显控系统逐渐向自动化、智能化的方向发展。
2 雷达显控系统功能的特点
2.1 多样化
雷达系统根据用途的不同,雷达系统所显示的信息与侧重点也会不一样。例如:高频天地波雷达系统就利用显示压缩后的距离与速度的频谱信息来对实际目标进行探测其态势信息。
2.2 实时性
雷达显控系统在运行时,是通过电磁波的传播使目标回波被信号接收机接收后,对其进行实时处理分析。由于多通道接收机在接收到信号后,依靠雷达显控系统对接收的大量数据信号进行实时的处理。与此同时,雷达系统也将接收的信号输送给用户,供用户参考,以此达到实时控制的目的。
2.3 高性能
随着信息时代的不断发展,通过雷达系统监测的数据也随之增加,在监测过程中,为了使数据更加逼真和直观,对雷达的显示性能提出更高的要求。现在雷达系统大部分都采用光栅显示器,使得显示图形信号更加稳定、也避免了图像的裂纹与失真,此时图像的分辩率最高可以达到1024*1024。随着科技的进步,市面上的显示器的分辨率最高可以达到1920*1080,换句话而言,可以进一步提高雷达显控技术,将图像的分辨率与显示器的分辨率处于同一水平,有助于进一步提升雷达的分辨率,从而提升雷达的性能与精度。
3 提升雷达数据传输质量的对策分析
3.1 OFDM 共享信号波形技术
一体化信号对应的探测距离最大值与OFDM符号的长度存在直接联系,所以要想顺利开展远距离探测,必须增加符号长度。通过对一体化信号的形式分析所知,当循环前缀的对应时长大于时间延迟,那么接收到的信号则是循环位移,对匹配滤波处理后得出的结果往往只包括相位旋转,而不包括ISI。为此,将射频载波与一体化信号回波混频处理,可以得到基带信号,再对所得信号进行A/D采样后,与发射数据相除或相乘,最后通过IFFT得出距离像。以调制符号为基础的信号处理,需将频域乘发射数据与发射数据相除处理,如果所对应的发射数据属于相位调制,那么最终处理结果就是等价的,若所对应的发射数据属于正交振幅调制,那么处理结果存在区别。由于线性滤波器为匹配滤波器,因此以调制符号为基础会对能量造成一定程度的损失,降低因为调制符号的随机性而引起的距离旁瓣现象。
3.2 数字接收机技术
通常而言,电子侦察接收机具有高灵敏度,可以在全频段中对多种信号进行精准检测,既能对同时到达的多个信号有效检测与处理,同时也能分离强弱信号实时处理。近几年,我国信号数字化处理发展迅猛,相关器件不断改进,一些大宽带的数字接收机已被广泛应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近日,核芯互联发布高性能ADC模数转换器,该转换器可在多个频段间灵活转换,在面对雷达设备与通信系统的传输差异时,也能展现良好的适应能力,成功对雷达信号、通信信号、敌我识别信号进行一体化侦查,并依照接收机的性能实现同步拓展。侦察系统的信号频率宽度正在不断增加,雷达与通信信号之间的功率差距也在随之增大,侦查系统需要不断提高瞬时带宽和灵敏度,才能尽可能多的截获信息,以提升模数转换器工作性能。值得一提的是,因为射频前端接收到的信号数目较多,且种类各异,导致信号间的强弱差距、功率大小明显不同,有些射频前端信号动态范围并没有大于80dB,市面上的许多模数转换器没有满足要求,该技术需进一步加强。
3.3 Elman人工神经网络
雷达信号检测是指从回波、噪声及其他干扰混杂在一起的信号中提取出有用的目标信号。典型的雷达采用建立在统计检测理论基础上的统计判断方法,选用各类匹配滤波器、检波器,放大器和检测装置等器件,最后通过各类显示器来观察和检测雷达目标信号。但是,由于受工作环境的温度、气压和器件的性能因素的影响,很难快速而准确的发现并检测出有用目标信号。Elman神经网络可以看作是一个具有局部记忆单元和局部反馈连接的前向神经网络。在这种网络中,除了普通的隐含层外,还有一个特别的隐含层,称为关联层(或联系单元层);该层从隐含层接收反馈信号,每一个隐含层节点都有一个与之对应的关联层节点连接。关联层的作用是通过联接记忆将上一个时刻的隐层状态连同当前时刻的网络输入一起作为隐层的输入,相当于状态反馈。隐层的传递函数为某种非线性函数,输出层为线性函数,关联层也为线性函数。
3.4 微波前端技术
雷达通信一体化不但可以保证系统功能的完整,还能够提高系统作战力。一般来说,一体化系统要完成对雷达信号与通信信号的处理。要想提高目标信息的准确性与时效性,在保证微波前端瞬时带宽充足的情况下,位于射频前端的瞬时动态范围也要足够大,且噪音系数越低越好。微波前端技术包括低噪声、大动态射频信道技术、低相位噪声本振技术等。因其受到接受机工作性能的影响,在宽频带同一时刻无法接收信号,为了弥补信号的缺失,需要对接收机的本振频率进行调节,确保快速进行任意频率转换。除此之外,接收机频率测量应保持精准度,提升本振频率精度与频谱纯度。本振技术对于雷达通信一体化系统有着重要作用,但目前为止,该技术并不具备精度高、调谐速度快以及低相位噪声等能力,所以有关部门需加大技术研发力度,实现技术突破。
3.5 信号无关干扰环境下的认知波形优化设计
白噪声干扰下,无论波形形式如何,发射波形能量的大小直接决定了目标检测概率、参数估计性能等;而对于色噪声及其他独立于发射波形的干扰环境,目标检测概率、参数估计性能将极大地依赖于雷达发射波形。当目标的尺寸超过了雷达系统距离分辨单元的大小,目标回波不再是单色波,需要将目标回波看作是在雷达视线方向上的多个散射点在一定扩展区域的回波的叠加,这类目标被称为距离扩展目标。区别于上述点目标模型,基于信号无关干扰环境下的认知雷达波形设计性能也将依赖于扩展目标模型。
4 结束语
本文通过对雷达信号处理机显控与通信技术的分析,合理的分析了雷达的通信技术与处理机的显控技术,以此来提升雷达系统的整体性能,较好的发挥雷达的测距与测速的作用,进一步提高了雷达技术的定位精度与未知物体的识别精度。
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论文作者:江利权
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年14期
论文发表时间:2019/12/2
标签:信号论文; 系统论文; 目标论文; 回波论文; 波形论文; 接收机论文; 技术论文; 《当代电力文化》2019年14期论文;