現(xiàn)代雷達信號處理技術及發(fā)展趨勢

1、現(xiàn)代雷達信號處理技術及發(fā)展趨勢摘要：自二戰(zhàn)以來，雷達就廣泛應用于地對空、空中搜索、空中攔截、敵我識別等領域，后又發(fā)展了脈沖多普勒信號處理、結合計算機的自動火控系統(tǒng)、多目標探測與跟蹤等新的雷達體制。隨著科技的不斷進步，雷達技術也在不斷發(fā)展，現(xiàn)代雷達已經(jīng)具備了多種功能，如反隱身、反干擾、反輻射、反低空突防等能力，尤其是在復雜的工作環(huán)境中提取目標信息的能力不斷得到加強。例如，利用雷達系統(tǒng)中的信號處理技術對接收數(shù)據(jù)進行處理不僅可以實現(xiàn)高精度的目標定位與跟蹤, 還能夠在目標識別和目標成像、電子對抗、制導等功能方面進行拓展, 實現(xiàn)綜合業(yè)務的一體化。一、 雷達的起源及應用雷達，是英文Radar的音譯，源于r

2、adio detection and ranging的縮寫，意思為"無線電探測和測距"，即用無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標并測定它們的空間位置。因此，雷達也被稱為“無線電定位”。雷達是利用電磁波探測目標的電子設備。雷達發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其回波，由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。雷達最為一種重要的電磁傳感器，在國防和國民經(jīng)濟中應用廣泛，最大特點是全天時、全天候工作。雷達由天線、發(fā)射機、接收機、信號處理機、終端顯示等部分組成。雷達的出現(xiàn)，是由于二戰(zhàn)期間當時英國和德國交戰(zhàn)時，英國急需一種能探測空中金屬物體的雷達（技術）能在反空襲戰(zhàn)中幫助

3、搜尋德國飛機。二戰(zhàn)期間，雷達就已經(jīng)出現(xiàn)了地對空、空對地（搜索）轟炸、空對空（截擊）火控、敵我識別功能的雷達技術。二戰(zhàn)以后，雷達發(fā)展了單脈沖角度跟蹤、脈沖多普勒信號處理、合成孔徑和脈沖壓縮的高分辨率、結合敵我識別的組合系統(tǒng)、結合計算機的自動火控系統(tǒng)、地形回避和地形跟隨、無源或有源的相位陣列、頻率捷變、多目標探測與跟蹤等新的雷達體制。后來隨著微電子等各個領域科學進步，雷達技術的不斷發(fā)展，其內涵和研究內容都在不斷地拓展。雷達的探測手段已經(jīng)由從前的只有雷達一種探測器發(fā)展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學探測手段融合協(xié)作。還有一種精神感應雷達，該雷達能夠對人類在腦電波起反應，對人體的生命跡象進行感知。

4、當代雷達的同時多功能的能力使得戰(zhàn)場指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對目標進行掃描，并對干擾誤差進行自動修正，而且大多數(shù)的控制功能是在系統(tǒng)內部完成的。自動目標識別則可使武器系統(tǒng)最大限度地發(fā)揮作用，空中預警機和JSTARS這樣的具有戰(zhàn)場敵我識別能力的綜合雷達系統(tǒng)實際上已經(jīng)成為了未來戰(zhàn)場上的信息指揮中心。雷達的優(yōu)點是白天黑夜均能探測遠距離的目標，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，并有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應用于社會經(jīng)濟發(fā)展(如氣象預報、資源探測、環(huán)境監(jiān)測等)和科學研究(天體研究、大氣物理、電離層結構研究等)。星載和機載合成孔徑雷達已經(jīng)成為

5、當今遙感中十分重要的傳感器。以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達幾米到幾十米，且與距離無關。雷達在洪水監(jiān)測、海冰監(jiān)測、土壤濕度調查、森林資源清查、地質調查等方面也顯示出了很好的應用潛力。二、 雷達信號處理技術信號處理是雷達完成信號檢索和信息提取功能所采取的實施手段，是現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的核心研究內容之一。在實際應用中，利用雷達系統(tǒng)中的信號處理技術對接收數(shù)據(jù)進行處理，不僅可以實現(xiàn)高精準的目標定位和目標跟蹤，還能夠將目標識別、目標成像、精確制導、電子對抗等功能進行拓展，實現(xiàn)綜合業(yè)務的一體化，從而為后續(xù)軍事行動的實施提供技術上的支持。雷達信號處理主要集中在通信和電子對抗兩方面。在通信

6、方面，雷達信號處理需要通過調制、編碼等技術對通信信號進行處理，以提升無線信號的可靠性，和隨機性，降低其被識別的概率，增強其抗噪聲、抗干擾以及抗衰落等性能，保證信號可被準確識別和處理。在電子對抗方面，雷達信號處理需要利用其前端設備輸出的脈沖信號流進行信號識別、參數(shù)估值以及信源識別，獲取雷達系統(tǒng)關注的信號時候別結果為后續(xù)其他設備和作戰(zhàn)計劃的應用提供支持。1、雷達信號處理內容雷達信號處理是雷達系統(tǒng)的主要組成部分。信號處理消除不需要的雜波，通過所需要的目標信號，并提取目標信息。內容包括雷達信號處理的幾個主要部分：正交采樣、脈沖壓縮、MTD和恒虛警檢測。正交采樣是信號處理的第一步，擔負著為后續(xù)處理提供高

7、質量數(shù)據(jù)的任務。采樣的速率和精度是需要考慮的首要問題，采樣系統(tǒng)引起的失真應當被限定在后續(xù)信號處理任務所要求的誤差范圍內，直接中頻數(shù)字正交采樣是當代雷達的主要技術之一。脈沖壓縮技術在現(xiàn)代雷達系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。脈沖壓縮雷達既能保持窄脈沖雷達的高距離分辨力，又能獲得脈沖雷達的高檢測力，并且抗干擾能力強?，F(xiàn)在，脈沖壓縮雷達使用的波形正在從單一的線性調頻發(fā)展到時間、頻率、編碼混合調制，在盡可能不增加整機復雜度的條件下實現(xiàn)雷達性能的提升。雜波抑制是雷達需要具備的重要功能之一。動目標指示與檢測是通過回波多普勒頻移的不同來區(qū)分動目標和固定目標，通過設計合理的濾波器（組），就可以把目標號和雜波分開。一個完

8、備的雜波抑制系統(tǒng)MTD、雜波圖、CFAR檢測等技術的綜合應用，實現(xiàn)從雜波和噪聲環(huán)境中檢測目標任務。2、雷達信號處理關鍵技術 目標識別技術雷達目標識別（RTRRadar Target Recognition）是指利用雷達對單個目標或目標群進行探測，對所獲取的信息進行分析，從而確定目標的種類、型號等屬性的技術。1958年，D.K.Barton（美國）通過精密跟蹤雷達回波信號分析出前蘇聯(lián)人造衛(wèi)星的外形和簡單結構，如果將它作為RTR研究的起點，RTR至今已走過了四十多年的歷程。目前，經(jīng)過國內外同行的不懈努力，應該說RTR已經(jīng)在目標特征信號的分析和測量、雷達目標成像與特征抽取、特征空間變換、目標模式分類

9、、目標識別算法的實現(xiàn)技術等眾多領域都取得了不同程度的突破，這些成果的取得使人們有理由相信RTR是未來新體制雷達的一項必備功能。目前，RTR技術已成功應用于星載或機載合成孔徑雷達（SARSynthetic Aperture Radar）地面?zhèn)刹?、毫米波雷達精確制導等方面。但是，RTR還遠未形成完整的理論體系，現(xiàn)有的RTR系統(tǒng)在功能上都存在一定的局限性，其主要原因是由于目標類型和雷達體制的多樣化以及所處環(huán)境的極端復雜性?，F(xiàn)代雷達技術不僅能夠對遙遠的目標進行探測和定位，還能夠完成對目標的分類和識別，這就是雷達目標識別技術。這種技術是利用雷達和計算機對遙遠目標進行辨認，首先會對回波當中的各項指標進行分

10、析，包括頻譜和幅度等指標的特點，在分析之后，采用數(shù)學當中的多維空間算法，對目標的各項物理特征參數(shù)進行確定，并且在此基礎上，綜合各項函數(shù)，最終做出識別判決。雷達的主要功能是發(fā)現(xiàn)目標和測量目標坐標和運動參數(shù)。但是，對于火力控制（火炮、導彈）和指揮決策來說，了解目標的性質也是十分重要的。目標識別是指判斷目標是什么類型的目標，如區(qū)分飛機是轟炸機，還是戰(zhàn)斗機；區(qū)分車輛是履帶車輛還是輪式車輛；指出飛機和軍艦的型號；從眾多假目標中識別真目標；以及從SAR圖像中識別機場、港口、交通樞紐等。 抗電子干擾技術雷達系統(tǒng)使用的是無線電磁波信號，而無線電磁波容易受到空間電磁環(huán)境以及防雷達偵察偽裝技術的干擾和威脅，如設置

11、防雷達偽裝網(wǎng)，產(chǎn)生屏蔽效應，掩蓋真實目標，就會影響雷達的實際探測效果。因此，現(xiàn)代雷達系統(tǒng)在應用時必須要解決電子干擾問題，可以利用無源雷達探測，減少雷達本身的電磁輻射屬性，提升自身的隱蔽性和系統(tǒng)的生存能力?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中雷達面臨著各種威脅和挑戰(zhàn)，如電子干擾、反輻射導彈、低空突防和隱身目標等，直接影響著雷達的探測性能，甚至威脅到雷達的生存。這些威脅中電子干擾是現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的主要威脅，而且很難找到徹底的解決辦法?，F(xiàn)代雷達雖然采取了許多先進措施來對抗電子干擾、隱身技術、反輻射導彈攻擊、低空和超低空突防四大威脅，但仍然沒有解決這個問題。與有源探測系統(tǒng)相比，無源雷達探測系統(tǒng)具有隱蔽性高、提取目標屬性信息等多種

12、優(yōu)點，且無源雷達本身不輻射電磁波，不易被敵方電子偵察系統(tǒng)探測到，從而具有抗干擾、抗反輻射導彈攻擊等潛在的優(yōu)勢，因而系統(tǒng)的生存能力較強。 與天線有關的抗干擾技術雷達通過天線發(fā)射和接收目標信號，但同時可能接收到干擾信號，可以通過在天線上采取某些措施盡量減少干擾信號進入接收機。如提高天線增益，可提高雷達接收信號的信干比；控制天線波束的覆蓋與掃描區(qū)域可以減少雷達照射干擾機；采用窄波束天線不僅可以獲得高的天線增益，還能增大雷達的自衛(wèi)距離、提高能量密度，還可以減少地面反射的影響，減小多徑的誤差，提高跟蹤精度；采用低旁瓣天線可以將干擾限制在主瓣區(qū)間，還可以測定干擾機的角度信息，并能利用多站交叉定位技術，測得

13、干擾機的距離信息；為了消除從旁瓣進入的干擾，還可以采取旁瓣消隱和旁瓣對消技術；當采用陣列接收天線時，可通過調整各個陣列單元信號的幅度與相位，在多個干擾方向上構成天線波瓣的零點，從而減少接收干擾信號的強度。從電波與天線理論可知：接收天線能很好地接收與其極化方式相同的電磁能量，若極化方式不同，則會引起很大衰減。因此在設計天線時，采用變極化技術，使極化形式和目標信號匹配而與干擾信號失配，就能減少對干擾信號的接收。另外還可采用旋轉極化對消、視頻極化對消技術等。 與發(fā)射機有關的抗干擾技術對付噪聲干擾的最直接辦法是增大雷達發(fā)射機功率，結合高增益天線可以使雷達獲得更大的探測距離，但該方法對箔條、誘餌、轉發(fā)器

14、和欺騙式應答干擾等無效。對此，更有效的方法是使用復雜的、變化的、不同的發(fā)射信號，讓電子支援（ESM）和電子干擾承受最大的負擔。根據(jù)方法的不同可分為跳頻法、頻率分集或寬瞬時帶寬信號。如果頻率能在較寬的范圍內隨機跳變，使雷達不斷跳到不受干擾的頻率上工作，它的抗干擾能力就能得到增強。常用的方法有固定跳頻和頻率捷變，由于頻率捷變信號的跳頻速度很快（可達微秒數(shù)量級），因此它能使瞄準式雜波干擾機很難截獲或跟蹤雷達。對于阻塞式干擾機，由于很難以足夠的功率覆蓋整個雷達的跳頻帶寬，干擾效果有限。在雷達發(fā)射機平均功率相同的條件下，寬帶頻率捷變雷達是目前抗雜波干擾的較好體制。另外，開辟新頻段，讓雷達工作于更低或更高

15、的頻段上，散布范圍盡量大；還可以使雷達突然在敵干擾頻段的空隙中工作，使敵方不易干擾。 與接收機有關的抗干擾技術當雷達遭遇強大干擾時，強干擾信號與目標回波信號一同進入雷達接收機，使其超出正常的動態(tài)范圍，工作狀態(tài)進入飽和狀態(tài)，這稱為過載現(xiàn)象。一旦接收機出現(xiàn)過載，雷達就處于盲視狀態(tài)，失去監(jiān)視目標的作用，所有的反干擾措施也都失去意義。因此，抗飽和過載是雷達抗干擾的一條重要措施。雷達常采用的抗飽和過載技術有寬動態(tài)范圍接收機（如對數(shù)接收機、線性-對數(shù)接收機）、瞬時自動增益控制電路、“寬-限-窄”電路、檢波延遲控制電路、快速時間常數(shù)電路、近程增益控制電路、微波抗飽和電路等?！皩?限-窄”抗寬帶噪聲調頻干擾系

16、統(tǒng)包括：寬帶放大器、限幅器和窄帶放大器，綜合利用了頻域和時域抗干擾原理，多次“整削”寬帶噪聲調頻干擾的能量，同時又充分保護目標回波信號能量不受損失，可極大地改善系統(tǒng)信干比，從而極大地降低雷達虛警概率、提高發(fā)現(xiàn)概率，因而是抗寬帶噪聲調頻干擾的一種有效抗干擾技術。 與信號處理有關的抗干擾技術信號選擇法信號選擇法，是基于信號的已知參數(shù)（脈沖寬度、脈沖重復頻率、幅度、頻率、相位等）區(qū)分干擾信號，可分為幅度選擇、時間選擇、頻率選擇、相位選擇等。幅度選擇：根據(jù)雷達接收機輸入端有用信號和干擾信號強度的不同，從干擾背景中分離出有用信號。當有用信號幅度大大超過干擾幅度時，可采用下限幅器，其輸出僅在輸入電壓超過限

17、幅電平時才出現(xiàn)。在脈沖雷達系統(tǒng)中，除了下限幅器外，還可以采用脈沖電平選擇器，它可以除去振幅超過有用信號的干擾脈沖。時間選擇：在干擾背景下，脈沖信號的時間選擇是以待選脈沖與干擾脈沖之間的時間位置（相位）、脈沖重復頻率或脈沖寬度不同為基礎的。在自動距離跟蹤系統(tǒng)中，距離門選通電路就是根據(jù)脈沖位置的時間選擇，它只允許預測距離門附近的信號通過，這不僅減小了信號處理量，而且消除了其他位置的噪聲、干擾信號。脈沖重復頻率鑒別電路是將接收機接收到的脈沖信號與基準脈沖比較，只有在時間上與基準脈沖信號重合的脈沖才能通過。脈寬選擇電路，只讓脈沖寬度處于事先確定范圍內（大于、小于或等于給定值）的脈沖信號通過。脈沖重頻鑒

18、別電路與脈寬選擇電路對抑制相干脈沖很有用。頻率選擇：頻率選擇是以有用信號和干擾信號的頻譜不同為基礎的。如多普勒濾波器組是覆蓋預期的目標多普勒頻移范圍的一組鄰接的窄帶濾波器。當目標相對于雷達的徑向速度不同，即多普勒頻移不同時，它將落入不同的窄帶濾波器。因此，窄帶多普勒濾波器組起到了實現(xiàn)速度分辨和精確測量的作用。另外，窄帶多普勒濾波器組濾除了多普勒頻帶外的干擾信號，它是PD雷達中不可缺少的組成部分。相位選擇：相位選擇時，必須考慮所接收的有用信號和無線電干擾信號相位-頻率特性的差別。這種選擇是用相位自動頻率微調系統(tǒng)來實現(xiàn)的，它可以完全抑制與基準信號相位正交的干擾，并且可以大大減小寬帶噪聲干擾在接收機

19、輸出端的功率。在相位選擇時，寬帶噪聲干擾影響的削弱，是由于噪聲干擾中包含有相位與基準信號相同和正交的分量?？蛊垓_性干擾當雷達遭遇欺騙干擾時，雷達接收機應當采取特殊的抗干擾措施。對抗距離欺騙干擾時，常用記憶波門法、幅度鑒別、用速度代替距離變化率法、重頻捷變以及脈沖前沿跟蹤法；對抗速度欺騙干擾時，也有記憶波門法、用距離變化率代替速度法、變發(fā)射脈沖周期法；對抗角度欺騙干擾則可采用隱蔽錐掃體制、單脈沖測角體制。脈沖前沿跟蹤是利用雷達目標回波脈沖信號的前沿信息，實現(xiàn)對目標的跟蹤（通常指的是距離跟蹤）。為了保護運動平臺本身，如飛機，在運動平臺上載有自衛(wèi)用的回答式干擾機施放的自衛(wèi)干擾脈沖與平臺本身的雷達回波

20、脈沖大部分重疊，而由于回答式干擾機在接收到雷達探測脈沖（此時已開始出現(xiàn)回波脈沖）到發(fā)射回答式干擾脈沖時不可避免的機內延遲（大約為50200ns）的存在，不能完全掩蓋回波脈沖形成的回波脈沖前沿暴露。所謂脈沖前沿跟蹤，就是利用這一暴露于回答式干擾脈沖之前的回波脈沖前沿實現(xiàn)對目標距離跟蹤，從而對抗距離回答式干擾的。常見信號處理方法在抗干擾方面的作用積累：用積累技術抗噪聲干擾的原理，是充分利用信號和噪聲之間在時間特性和相位特性上的區(qū)別，來完成在噪聲背景中對信號的檢測。相參積累同時利用了信號的幅度和相位信息，信噪比提高較多。理想的相參積累，信噪比可以提高N倍（N為積累的脈沖數(shù)），但技術上實現(xiàn)比較困難。非

21、相參積累只利用了信號的幅度信息，而完全損失了相位信息，因此效果比相參積累差些。相關：相關是搜索、跟蹤、制導或引信系統(tǒng)處在惡劣工作環(huán)境時采用的一種檢測處理技術。它的依據(jù)是：收到的數(shù)據(jù)和它經(jīng)過一定延遲以后的數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系或相關性（自相關），收到的數(shù)據(jù)與本機參考數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系或相關性（互相關），以及信號的其他任意組合之間的聯(lián)系或相關性。其目的在于改善受干擾的雷達系統(tǒng)正常工作的能力，或開發(fā)利用自然干擾和敵方輻射信號的資源。恒虛警處理（CFAR）：現(xiàn)代雷達廣泛采用恒虛警處理，其主要功能就是對云雨、氣象雜波、地（海）雜波進行歸一化處理，以提高雷達在各種干擾情況下的檢測能力。雷達采用恒虛警處理，特別是采用兩

22、道門限處理的方案，具有抗強噪聲干擾、改善雷達顯示背景和提高雷達信號處理的能力。動目標顯示（MTI）：MTI是多普勒處理的一種類型，它可以在固定雜波中檢測出動目標，其基本原理是利用目標和雜波的相對徑向移動而產(chǎn)生的不同多普勒頻率來濾除雜波。干擾源尋的（HOJ）：用于導彈制導接收機的抗干擾技術，它把由目標發(fā)出的干擾信號作為制導信號，也稱為被動跟蹤干擾源。采用干擾源尋的方式使敵方不敢輕易施放干擾，是一種最積極的抗干擾方式。被動測距：常用的被動測距方法有角速度測距、一部雷達或同其他雷達配合的三角測距方法、根據(jù)接收的回波信號強度增加的速率隨21R（R為目標距離）變化測距等。除了上述的技術抗干擾措施，在實戰(zhàn)

23、中采用數(shù)字信號處理電路，能夠靈活選擇和改變參數(shù)，可以提高雷達的可靠性，減輕重量、縮小體積、降低成本。采用新體制雷達，如頻率捷變雷達、噪聲雷達、無源雷達、紅外雷達、激光雷達等，也是抗干擾的有效措施。 信號處理技術隨著現(xiàn)代電子技術的不斷發(fā)展，特別是數(shù)字信號處理技術、超大規(guī)模集成數(shù)字電路技術、計算機技術和通信技術的告訴發(fā)展，現(xiàn)代雷達信號處理技術正在向著算法更先進、更快速、處理容量更大和算法硬件化方向飛速發(fā)展，可以對目標回波與各種干擾、噪聲的混疊信號進行有效的加工處理，最大程度低剔除無用信號，而且在一定的條件下，保證以最大發(fā)現(xiàn)概率發(fā)現(xiàn)目標和提取目標的有用信息。雷達信號處理的功能大致可以分為如下三類：（

24、1）信號產(chǎn)生：包括調制、上變頻、倍頻、合成、放大和波束形成；（2）信號提取：包括解調、下變頻、分頻、濾波、監(jiān)測和成像；（3）信號變換：包括頻率變換、A/D變換、相關、放大及延時。 脈沖壓縮技術雷達裝置脈沖壓縮技術后，采取編碼形式發(fā)射寬脈沖信號，并在接收器中經(jīng)過匹配濾波器對回波進行處理，從而輸出窄脈沖信號。脈沖壓縮技術可以獲得較大的時寬帶寬信號，使雷達同時具有作用距離遠、高測距、高測速精度和好的距離、速度分辨率的優(yōu)點。同時，在密集的有源電磁環(huán)境中，雷達之間的相互干擾會成為嚴重的問題。采用脈沖壓縮技術的雷達發(fā)射端可以采用不同的調制波形，接收端采用不同的匹配濾波器，從而減少了雷達之間的相互干擾。雷達

25、脈沖壓縮技術在今后的應用中有著更為廣泛的前景。它是提高現(xiàn)代雷達在未來戰(zhàn)爭中競爭力的重要手段之一，在整個雷達系統(tǒng)中，發(fā)揮著及其重要的作用，同時，脈沖壓縮技術也是現(xiàn)代雷達信號處理技術的重要發(fā)展方向。雷達是通過對回波信號做一些相應的處理來識別復雜回波中的有用信息的。因此，波形設計有著相當重要的作用，不同的波形將影響雷達發(fā)射機形式的選擇、信號處理方式、雷達的作用距離及抗干擾、抗截獲等很多重要問題?，F(xiàn)代雷達為了提高雷達發(fā)射機平均功率，往往采取了時寬很寬的發(fā)射脈沖，脈寬甚至達到了若干毫秒。由雷達的模糊函數(shù)的概念可知，雷達的距離分辨率和發(fā)射信號的有效帶寬成反比，為了能達到要求的距離分辨力，必須提高發(fā)射信號的

26、有效帶寬，常用的方法是采用脈沖壓縮處理方式。脈沖壓縮技術可以獲得較大的時寬帶寬信號，使雷達同時具有作用距離遠、高測距、高測速精度和好的距離、速度分辨率的優(yōu)點。同時，在密集的有源電磁環(huán)境中，雷達之間的相互干擾會成為嚴重的問題。采用脈沖壓縮技術的雷達發(fā)射端可以采用不同的調制波形，接收端采用不同的匹配濾波器，從而減少了雷達之間的相互干擾。線形調頻信號是一種典型的脈沖壓縮信號，也是研究最早而又應最廣泛的一種脈沖壓縮信號。它具有對目標回波信號多普勒頻移不敏感，技術較成熟等優(yōu)點。但是為獲得低副瓣，需要加權，這樣會帶來信噪比損失。在數(shù)字信號處理方法廣泛應用之前，常采用模擬脈壓方法。如今數(shù)字技術的不斷提高使得

27、數(shù)字脈壓正在取代傳統(tǒng)的模擬脈壓方法。數(shù)字脈壓相當于FIR匹配濾波，濾波器系數(shù)就是對應于發(fā)射的調頻信號的參考信號。脈沖壓縮有基于時域相關法和頻域FFT法兩種方式。采用頻域算法的優(yōu)點是大時寬信號時間可采用高效FFT算法，大大減少運算量（時域FIR濾波器實現(xiàn)數(shù)字脈壓，對于N點長度的信號，需要進行2N次復數(shù)乘法運算，而頻域卷積法僅需要雷達脈沖壓縮技術在今后的應用中有著更為廣泛的前景。它是提高現(xiàn)代雷達在未來戰(zhàn)爭中競爭力的重要手段之一，在整個雷達系統(tǒng)中，發(fā)揮著及其重要的作用，同時，脈沖壓縮技術也是現(xiàn)代雷達信號處理技術的重要發(fā)展方向。雷達脈沖壓縮器的設計實際上就是匹配濾波器的設計。根據(jù)脈沖壓縮系統(tǒng)實現(xiàn)時的器

28、件不同，通常脈沖壓縮的實現(xiàn)方法分為兩類，一類是用模擬器件實現(xiàn)的模擬方式，另一類是數(shù)字方式實現(xiàn)的，主要采用數(shù)字器件實現(xiàn)。傳統(tǒng)的脈沖壓縮一般用模擬器件實現(xiàn)匹配處理，如用具有頻率色散特性的聲表面波器件(SAWD)等。其缺點主要是濾波器頻率響應(包括加權函數(shù))已在制造過程中決定，不能做到靈活可變。對于同一個數(shù)字脈壓濾波器，改變其參數(shù)即可改變它的脈沖響應。 脈沖壓縮處理時必須解決降低距離旁瓣的問題，否則強信號脈沖壓縮的旁瓣會掩蓋或干擾附近的弱信號的反射回波，這種情況在實際工作中是不允許的。采用加權的方法可以降低旁瓣，理論設計旁瓣可以達到小于-40dB的量級。但用模擬技術實現(xiàn)時實際結果與理論值相差很大，而

29、用數(shù)字技術實現(xiàn)時實際輸出的距離旁瓣與理論值非常接近。數(shù)字脈壓以其許多獨特的優(yōu)點正在或已經(jīng)替代模擬器件進行脈沖壓縮處理。數(shù)字脈壓技術可以用時域卷積法或頻域快速卷積法實現(xiàn)。隨著集成電路技術的不斷發(fā)展，各種高速DSP芯片和各種專用FFT芯片的性能越來越好，使用越來越方便使得頻域脈壓法得到越來越廣泛的應用。三、 雷達信號處理的發(fā)展趨勢雷達信號理論形成于20世紀4050年代。Wiener1942年建立了最佳線性濾波和預測理論，North1943年提出了匹配濾波器理論，Urkowitz把匹配濾波器理論推廣到色噪聲場合，建立了“白化濾波器”和“逆濾波器”的概念。從此，人們對雷達信號形式及處理的認識上升到了一個新的高度，極大地推動了雷達技術理論的發(fā)展。進入90年代后，隨著反輻射武器的發(fā)展，在雷達技術的發(fā)展和進步的同時，現(xiàn)代雷達所面臨的挑戰(zhàn)也逐漸嚴峻起來。現(xiàn)代雷達信號處理的發(fā)展趨勢主要是以下幾個方面。 推廣數(shù)字化技術自從20世紀70年代數(shù)字技術進入雷達信號處理領域以來，雷達信號處理呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢。70年代以前，雷達信號處理技術主要采用模擬電路，這嚴重制約了信號處理的發(fā)展。例如，在雷達信號處理理論方面，“匹配濾波理論”，“傅里葉變換算法”早就提出，但在當時來說實現(xiàn)起來非常困難。就是現(xiàn)對簡單的“一次對消”和“二次對消”等