摘 要 信号处理是现代雷达系统的核心研究内容之一，其对雷达系统的性能和适用范围具有重要影响。本文首先对信号处理在现代雷达系统中的应用意义进行了介绍，然后对信号处理所能够实现的功能进行了分析，之后对雷达系统中的目标检测与识别、抗电子干扰、脉冲压缩、信号处理等技术进行了研究与讨论，最后就其发展趋势和性能提升目标进行了总结与归纳。
【关键词】信号处理 雷达系统 目标检测 抗电子干扰
现代雷达系统具有反隐身、反干扰、反辐射、反低空突防等能力，是现代军事战略中的重要组成部分之一。利用雷达系统中的信号处理技术对接收数据进行处理不仅可以实现高精度的目标定位与跟踪，还能够在目标识别和目标成像、电子对抗、制导等功能方面进行拓展，实现综合业务的一体化。
1 雷达信号处理主要功能
雷达信号处理主要集中在通信和电子对抗两方面。在通信方面，雷达信号处理需要通过调制、编码等技术对通信信号进行处理，以提升无线信号的可靠性，和随机性，降低其被识别的概率，增强其抗噪声、抗干扰以及抗衰落等性能，保证信号可被准确识别和处理。在电子对抗方面，雷达信号处理需要利用其前端设备输出的脉冲信号流进行信号识别、参数估值以及信源识别，获取雷达系统关注的信号时候别结果为后续其他设备和作战计划的应用提供支持。
2 雷达信号处理关键技术
雷达信号处理所关心的研究领域主要集中在目标识别与分类、抗电子干扰、以信号产生、提取与变换为核心的信号处理、信号检测与积累、脉冲压缩等方面。
2.1 目标识别与分类技术
雷达可依照一定的策略和规则组建雷达网，利用网络内各雷达的性能对负责区域内的被测目标的坐标、运动参数等进行检测与估计。目标识别与分类主要是利用目标的特征信息，如运动速度，空间位置等，对目标类型进行判断，并从中识别出真正的目标信息。该过程既可以利用雷达向目标输出信号的回波串特性来实现，也可以通过高分辨率图像形成技术所获得的目标特征与属性来实现。
2.2 抗电子干扰技术
雷达系统使用的是无线电磁波信号，其在空域范围内面临着多种干扰和威胁，如“四防”、空间电磁环境等，这些干扰都会对雷达的探测性能带来较大的干扰，影响雷达的应用效果。因此雷达系统需要应用信号处理技术解决多种电子干扰问题，提升其隐蔽性。典型的抗电子干扰技术为无源雷达探测，其可以减少或消除雷达本身的电磁辐射属性，提升系统的生存能力。
2.3 信号处理技术
现代雷达以大规模或超大规模数字电路集成技术、数字信号处理技术、通信技术等为基础，可以实时处理更大容量、更高复杂度的数字信号信息，还能够将目标回波从混叠信号中分离出来，最大限度的降低干扰和噪声信号对系统性能的影响。其所使用的处理技术大致可以分为信号产生、信号提取、信号变换等三类。第一类中包括信号的调制、变频、合成、放大以及波束形成等；第二类包括信号的解调、分频、滤波、监测以及成像等；第三类则包括跳频、延时、相关等。
2.4 信号检测与积累
考虑到现代空间环境日趋复杂，目标反识别手段越来越多，视频信号成为雷达信号处理的重要内容之一，故需要对复杂环境下的信号检测与视频信号积累技术进行研究。典型的信号检测与积累技术为视频信号积累和恒虚警检测技术，这类技术可以有效提升信号的积累量，增大回波信噪比和低信噪比环境下的目标检测能力，降低虚警的发生概率。
2.5 脉冲压缩技术
脉冲压缩技术可以有效拓展雷达信号的时宽带宽，提升雷达的覆盖范围，实现高速、高分辨率目标检测。同时，脉冲压缩技术还能够对雷达信号的波形进行调制，通过接收端不匹配滤波技术降低雷达网间的信号相互干扰问题。
3 雷达系统的性能提升和发展方向
传统雷达所使用的信号为窄带信号，其应用领域受限较大，而现代雷达系统使用宽带信号、空时频自适应处理、数据融合处理等技术可以有效拓展系统的目标探测距离与精度，实现目标的分类与成像。
具体的，雷达系统的性能提升主要集中在以下几个方面：一是使用宽频信号实现高分辨率远距成像；二是利用TBD等技术实现微弱目标的检测；三是利用多信号处理与检测技术实现干扰的抑制、目标提取和目标识别；四是利用系统化、一体化数据处理平台实现目标成像。
基于上述内容，现代雷达信号处理的发展趋势呈现三方面特点。
（1）数字化处理。数字化处理要求下的信号处理算法更为丰富，集成度更高，信号处理速度也得到了极大得提升。如高速串行通信技术可以将单向波特率提升至10Gb/s；串行总线交换技术可以实现点到点、点到多点的互联，大幅度提升数据的传输效率；FPGA技术可以为雷达信号处理算法提供更加灵活、适应性更强的应用环境，使得数据处理性能得以最大发挥。
（2）多功能应用。雷达信号处理除了在军事中应用外，还能够在制导、气象、航空等领域进行功能拓展。不同制式、功能、频段的雷达协同工作能够形成一体化的系统平台，将雷达系统应用到各个领域。
（3）信号处理算法。信号处理算法是雷达系统的核心内容，其对现代雷达系统的功能实现具有决定性意义。自适应杂波对消、自适应干扰抑制、自适应频率控制、自适应波形捷变、多维信号处理与融合等技术已经在现代雷达系统中得到了广泛的应用，新的信号处理算法与理论也正在逐渐被应用到雷达信号处理中，如模糊理论、神经网络、遗传算法、基于SAR的图形处理算法等。
参考文献
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作者单位
中船重工第七二三研究所 江苏省扬州市 225000