关于连续波雷达及信号处理技术研究

【摘要】连续波雷达凭借较小的发射功率、良好的隐蔽性能以及强大的抗反辐射导弹能力在国内外军用及民用雷达中均获得了较为广泛的应用。此外，高速发展的科学技术使得人们在雷达信号处理技术中取得了较大的进步。对此，本文从连续波雷达的定义及特点出发，简单阐释了连续波雷达的工作原理，并在此基础上分析了其信号处理技术。

【关键词】连续波 雷达 信号处理技术

一、连续波雷达的定义及特点

连续波雷达即连续发射电磁波的雷达。依据发射信号的不同形式，可将连续波雷达分为非调制单频（或多频连续波雷达）和调频连续波雷达。早在1924年，英国利用连续波可调频测距的原理对电离层进行了研究与观测。连续波雷达在二次世界大战中又被用机与地面高度的观测中。收发隔离问题长期存在于连续波雷达中，并对其实际应用造成了直接的影响，收发开关有效解决了这一问题。现今，连续波雷达的接收和发射已经可以共用一个天线。

连续波雷达的发射机无需高压，在应用过程中不会产生高压打火现象，且其具有更加多样化的调制信号，这些优点有利于雷达发射功率的提高，这也是连续波雷达在相同体积和重量的雷达中脱颖而出的原因。世界微波固态器件的发展使得其在各个领域的应用更为广泛，同时也使得雷达的应用更为简单。连续波雷达不仅可实现小体积、轻质量，还可实现较低的馈线损耗。相较而言，连续波雷达接收机的带宽比脉冲雷达接收机的窄，因此在抗杂波方面更为有利，且在电磁干扰环境下具有更好的下视和抗干扰能力。当应用雷达实现测速测距时，连续波雷达具有更为显著的优势，尤其是在测距时不会出现脉冲雷达的距离遮挡现象。连续波雷达的特点主要如下：

1.1较低的发射机功率

连续波雷达具有较低的发射机功率，这对反侦察工作十分有利。通常而言，侦察接收机会利用快速傅里叶变换这一高效、快速的计算方法来跟踪雷达的瞬时频率，应用连续波雷达后，其采用的伪随机码调相或随机码调相将会对对方的干扰工作造成难度。连续波雷达可凭借低截获概率这一优势成功实现反侦察工作。

1.2较窄的接收机带宽

如前文所述，连续波雷达的接收机带宽较窄，在杂波背景下具有良好的检测能力，尤其是在电磁干扰环境下具有更好的下视和抗干扰能力。

1.3检测较小隐身目标

在增大发射功率和收发天线的增益以及减小接收机噪声系数和微波损耗的条件下，连续波雷达极有可能会将较小的隐身目标检测出来，进而可使得雷达探测或跟踪距离与军事领域中相关战术技术的要求相符。

二、连续波雷达的工作原理

连续波雷达所发射出的信号为线性三角调频连续波，雷达载频，此时的调频带宽为B，调频间隔为T。在一个扫频周期内，三角线性调频信号正向调制段可表示为Bt，up（t）=A0cos[2π（fOt+μt2/2）+O，up]，f0、A0、0、up分表表示发射信号的频率、幅度和初始相位，调制斜率可由μ=B/T得出。

三、连续波雷达的信号处理技术

I、Q2是连续波雷达信号处理系统的两个主要支路，而杂波对消、匹配滤波、最大熵外推、FFT、恒虚警判决等电路则共同组成了以上两个支路。脉冲调制器在对雷达所发射的信号进行相关调制时，会产生占空比为0.5的高稳定射频信号。信号的回波会在目标反射后形成，此时信号可在天线的帮助下经过T/R开关转换器，继而将到达接收机。接收机中的信号在经过混频电路时，其中的中频信号将接受数字化处理并到达输入端。经过A/D变换后，信号将会在保持中频相位信息的状态下被送至杂波对消器。这一系列的信息处理技术可有效消除地（海）杂波对雷达信号的影响，数字信号的动态范围也可在很大程度上得以减少。连续波雷达的伪码匹配滤波器不仅会对伪码实行解扩动作，还会完成对多普勒失谐的补偿。在进行解扩动作时，信号频谱将会变窄，且信号波形均将成为含有多普勒信息的近似正弦的断续周期信号，此时最大熵外推在预测外推时主要应用了最大熵前后向。在这样的动作下，k个周期的呈现出断续波形的信号逐渐连接成为kT连续时间的连续波，加窗影响是由间断信号所造成的，其是雷达信号处理技术中的常见问题，连续波雷达可通过提高频率的分辨能力可对其加以有效的消除与中断。

结束语：总而言之，较之脉冲雷达，连续波雷达在实际应用过程中具有较为显著的优势，因而其在未来军事领域具有更为广阔的应用前景。对此，我国需增强对连续波雷达的重视，大力培养这一领域的专业人才，并加强研究与开发力度，以促进其广泛应用与发展。