关键词:雷达数据;传输质量;影响要素;对策
1引言
随着信息技术不断发展,飞行雷达自动化系统变得越来越重要,使得创新雷达自动化技术更加迫切。然而天气条件和传输介质不能保证雷达信号的质量,因此,国内外开发雷达自动化系统的组织将逐步转向系统监控,从而能够更好地推进雷达数据的传输质量。在提升雷达系统的作用时,该系统的复杂性随之提升。雷达信号处理机显控系统趋于智能化控制是未来发展的必然趋势。随着计算机技术的飞速发展,不断的向其他领域渗透,拓宽了计算机技术在其他领域的应用,通信技术正因为计算机的加入,使得雷达显控系统逐渐向自动化、智能化的方向发展。
2雷达显控系统功能特征分析
2.1多样性
通常情况下,雷达系统会根据用途的不同,雷达系统所显示的信息与侧重点也会不一样。如:高频天地波雷达系统,会利用显示压缩后的距离与速度的频谱信息对实际目标进行探测相关信息。
2.2实时性
雷达显控系统在运行时,主要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。在多通道接收机接收到信号后,依靠雷达显控系统对接收的大量数据信号进行实时处理。同时雷达系统将接收的信号输送给用户,供用户进行一定的参考,从而能够满足实时控制的目的。
2.3 高性能性
随着大数据时代的不断发展,通过雷达系统监测的数据随之增加,在监测过程中,为了使数据更加准确和直观,对雷达的显示性能提出更高要求。现在雷达系统多采用光栅显示器,使得显示图形信号更加稳定、进而能够避免图像的裂纹与失真,此时图像的分辩率能够达到1024*1024。随着科技的进一步发展,市面上显示器的分辨率能够实现1920*1080,即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,提升雷达的精度。
3多雷达数据融合分析
多雷达数据融合过程能够处理多个雷达目标数据,通过多层次、多方面、处理、分类、互补链路、相关综合等多方面获得完整、及时、准确的状态。
3.1多雷达融合算法
3.1.1估计理论的信息融合方法
估计理论的信息融合方法类型包括最大似然估计、卡尔曼滤波器、加权最小二乘和贝叶斯估计,这些技术能够有效对噪声观察提供最佳状态。其中,卡尔曼滤波器通常可用于实时组合低级动态复制数据,基于其特征确定统计上最优的信息融合估计。卡尔曼滤波器适用于线性动态模型系统,系统噪声为高斯白噪声模型。而且卡尔曼滤波器能够处理系统数据,并且消除存储和计算大量数据。
3.1.2统计融合
如果检测信号是正确的,那么统计方法是合适的,因此,在理论上确定基于统计方法的信息融合算法和数据融合公式,再观察计算出结果的融合数据,包括贝叶斯推理和证据理论推理。
3.1.3信息论融合
信息论融合方法包括聚类分析和模板方法。聚类分析由一系列经验算法组成,这种类型的算法适用于识别应用程序,该融合方法主要用于目标识别和分类,将预定模式与观察数据进行比较,以确定是否满足上述条件。因此经常用于数据融合。
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3.2多雷达融合优势
3.2.1提高系统冗余度
数据融合技术的引入能够减少环境突然变化对系统性能的影响,允许系统根据环境的变化提高其定制能力。
3.2.2扩大系统的空间范围
当多个雷达在房间内重叠时,单个雷达不能覆盖的空间范围,会随着雷达数量的增加而扩大。3.2.3提高系统可靠性
使用多个雷达,确定和确认相同的目的或事件将使结果更可靠,并且能够提高找到具有错误警报密度系统的可能性。
4雷达数据传输质量提升的具体对策分析
4.1数字接收机技术
一般而言,电子侦察接收机具有高灵敏度,能够在全频段中对多种信号进行精准检测,一方面能对同时到达的多个信号有效检测与处理,另一方面也能分离强弱信号实时处理。近年来,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。在面对雷达设备与通信系统的传输差异时,进一步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,依照接收机的性能实现同步拓展。雷达与通信信号之间的功率差距增大,侦查系统需要不断提高瞬时带宽和灵敏度,尽可能多的截获信息,以提升模数转换器工作性能。
4.2Elman人工神经网络
雷达信号检测主要是从回波、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,通过各类显示器来观察和检测雷达目标信号。但由于受工作环境的温度、气压和器件的性能因素的影响,难以快速而准确的发现并检测出有用目标信号。Elman神经网络其可以被看成是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。
4.3微波前端技术
雷达通信一体化能够确保系统功能的完整,进一步提高系统作战力。通常情况下,一体化系统要完成对雷达信号与通信信号的处理。为了更好地提高目标信息的准确性与时效性,在确保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需要足够的大,且噪音系数越低越好。微波前端技术涉及低噪声、大动态射频信道技术、低相位噪声本振技术等多方面。因其受到接受机工作性能的影响,在宽频带同一时刻可能不能及时接收信号,为了弥补信号的缺失,就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。
此外,接收机频率测量应保持精准度,进一步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具有重要作用,因此相关工作部门需要加大技术研发力度,实现技术突破。
5结语
总而言之,通过对雷达信号处理机显控与通信技术的相关分析,从而能够有效确保雷达信号的稳定性,进一步提高传输效率,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,有效提高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:王超
论文发表刊物:当代电力文化》2019年第19期
论文发表时间:2020/4/23
标签:信号论文; 系统论文; 数据论文; 接收机论文; 技术论文; 卡尔论文; 目标论文; 当代电力文化》2019年第19期论文;