雷达信号数据处理平台发展趋势探讨
摘要 自改革开放以来,我国经济始终保持着快速发展,经济体量不断壮大,目前已经是世界第二大经济体,而随着经济的不断发展,科学技术水平也日新月异,数字电子技术也取得了长足的进步。数字电子技术的广泛推广和应用是时代发展的必然潮流,而数字电子技术在雷达中的应用也取得了非常好的成效,也是雷达信号数据处理平台的未来发展趋势所在。只有充分对市场经济的发展规律进行了解,对技术进行不断创新,才能提高工作的效率,为我国科学技术水平的腾飞打下坚实的基础。本文主要分析和探讨了雷达信号数据处理平台的发展趋势。
关键词 雷达信号;数据处理平台;发展趋势
前些年,电路集成技术快速发展和进步,对雷达系统的需求也呈爆发式增长。随着电路集成的持续不断发展,雷达数据信息处理平台也在加快更新、开发和研制。传统的两种信息处理路径是完全相反的,并且性也非常强。一种路径方法会由于没有办法深入对系统需求进行分析,从而引起浪费大量的资源,从研究的成果来看,这种路径方法还有一大弊病就是使用率非常低。另一种路径方法则会受到时效性的严重影响,通常待平台研制成功后,平台自身和技术又没有办法适应雷达信号数据处理平台发展的新形势和新要求。尤其是在当下数字电子技术迅猛发展,雷达信号数据处理平台的更新换代步伐也更快[1]。
1 雷达系统的现实需求
1.1 拓展雷达系统的功能
将雷达信号回波中的各干扰信号有效去除后,可以对目标进行发现,然后从获得的目标中获取目标信息,包括运动参数等,这就是传统雷达系统的最主要的作用和功能。为了有效提高远距离微弱运动目标、距离分辨率,所以动目标指使、动目标检测、多普勒脉冲、脉冲压缩等各种技术应运而生。除了要完成雷达探测的基本功能以外,现代雷达系统的功能还需要进一步衍生和拓展,在完成雷达基本功能以外,还应该在识别目标、成像等功能领域有所建树,即在制导、通信、电子对抗等功能有机统一的基础上,努力建立综合性的一体化的信息平台系统,但是这样的系统对处理信号数据的要求非常严格,因此在兼顾各类功能的同时,还要全力保持很好的完整性。
1.2 雷达系统性能的提升
传统雷达系统采用的方法通常都是窄带探测,但它的缺点就是分辨率速度低、距离低等,这些问题也极大制约了雷达系统性能的提升。相较于传统雷达系统,现代雷达比传统雷达更优越的特性就是高分分辨率探测成像、自适应处理时空频等,为了实现这些目标,现代雷达把极化、时间、空间、频率、宽带等资源特性融为一体,进而大幅提升了雷达的探测距离及精度[2]。
2 雷达系统发展的需求
雷达系统室外单元的主要组成部分是收发数字模块、天线、雷达定时控制、运用光纤网络完成雷达系统室内数据单元传输与命令交换。雷达系统室内单元的主要功能是处理雷达信号、处理数据、记录数据、交互显示人机等。
2.1 预处理信号
通过接受系统和天线系统的紧密结合,现代雷达系统可以有效实现实时、高速、数据量大、多样快速等特点,现代雷达的功能主要是体现在预处理、预失真、补偿、滤波等,进而能够在兼顾更多功能的同时,也可以确保各功能部件的相对性。所以如果是物理条件,那么现代雷达系统必须达到嵌入式的微型化、分布式、低能耗的要求和标准,并且还必须适应较高的环境要求[3]。
2.2 主信号处理
雷达目标探测、识别、成像等功能的实现不仅是要依靠回波的延伸、物理、反射、统计等特性,同时还要灵活利用常规信号和数据处理的功能,再借助并行处理模块的标准化来最终实现。所以现代雷达系统的功能主要的特点就是体现在目标成像、目标检测、融合信息等领域,这些特性使得对系统的要求变得更加严格,它不仅需要系统具有各类功能软件,而且还需要配备更为强大的重构能力,从而确保系统能够达到高速数据传输、超大存储大容量、超高速计算的目标[4]。
3 数字信息化技术在雷达上的应用和发展
数字信息技术作为目前创新的一种科学技术,它的功能是很强大的,所以能够在经济社会生活中的各个领域得到有效推广和应用,并对各个行业的信息化发展起到了极大的推动作用。随着数字电子技术的全面推广和应用,它的优势也越来越明显,根据目前的实际应用情况来看,数字电子技术波形相对简单,极易被识别,还具有精密度高、稳定性强、抗干扰能力强等特点。在当下,计算机、大数据、互联网+等技术的快速发展,也同样对数字电子技术融合发展起到了促进作用,进而推动整个市场经济的迅速发展。另外,经济社会水平的提升也加快了数字电子技术的发展,并提出新的要求。因此在我国经济社会发展水平不断提升中,数字电子技术也在迅猛发展,应用范围也在不断增加。相信未来会有更多的人,包括科学家、专家等,继续探索数字电子技术的创新与发展,进而在更多的领域广泛使用。雷达接收器这种装备对精密度要求很高,通过数字电子技术的应用,可以大幅提升雷达接收器的精密度。而通常情况下,仪器的精密度与信号的稳定性是成正比的,所以通过此项优势的应用,能够有效保证雷达接收器的正常、稳定、安全运行。另外,还有很多数字电子技术在雷达接收器方面的应用例子,比如滤波技术、数字变频技术等[5]。
4 结束语
写此篇文章的主要目的是分析了雷达系统的现实需求,包括拓展雷达系统的
功能、雷达系统性能的提升,研究了雷达系统发展的需求,包括预处理信号、主信号处理,探讨了数字信息化技术在雷达上的应用和发展,希望通过本文的分析和研究,能为我国雷达技术的发展提供更多的参考和借鉴。
参考文献
[1] 徐帆.陣列调制激光三维成像雷达编解码及信号处理技术研究与实现[D].南京:南京大学,2016.
[2] 刘一萌(Nicole Xiu).基于嵌入式加固GPGPU仿真平台的雷达信号实时处理系统设计与实现[D].北京:中国科学院大学(工程管理与信息技术学院),2016.
[3] 詹玉兰. 多点异构激光雷达监测数据处理方法及可视化平台研究[D].西安:西安理工大学,2016.
[4] 武勇.外辐射源雷达信号处理与目标跟踪方法研究[D].西安:西安电子科技大学,2016.
[5] 杨光祖.基于多种激光雷达数据融合的障碍检测技术的研究[D].北京:北京工业大学,2013.