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DSP技术在雷达信号处理中的应用

周磊 王战锋

西安电子工程研究所,陕西西安,710100

摘要: 随着DSP技术的进步和发展,它在雷达信号处理系统的大数据处理中发挥着重要作用,使得DSP技术在雷达信号处理中的应用越来越普遍。DSP技术在雷达信号处理系统中应用后,信号处理能力普遍提高,系统稳定性提高,雷达能耗降低。同时,雷达信号处理正在转向软件编程,有助于加快系统升级和降低成本。在此基础上,文章着重阐述了DSP技术的意义和雷达信号处理功能,详细探讨了DSP技术在雷达信号处理中的具体应用,为雷达信号处理的和谐发展提供了理论参考。
关键词: DSP技术;雷达信号处理;具体应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157049
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近年来,随着DSP技术的开发和应用,其性能不断提高,能够有效地处理数据信息。因此,该系统在雷达信号处理领域逐步得到应用,不仅是为了提高雷达信号处理能力,而且是为了减少设备的大小和重量,使其更易于使用。随着DSP技术的深入应用,雷达系统的使用变得更加方便快捷,并朝着情报和数字化的方向发展。

一、DSP技术概述

1.含义

DSP技术是一种数字信号处理和转换过程,可将信号转换为人们可以使用的形式。DSP技术是一种涉及许多专业学科的数字信号处理技术,广泛应用于社会各部门。随着信息和通信技术的迅速发展,数字信号处理技术在不同程度上发生了变化,通信领域取得了质的进步。在数字信号处理过程中,利用计算机设备采集、转换、增强和压缩数字信号,最终信号成为人们需要的形式。处理数字信号时,数据计算量较大,通常采用FFT计算方法和FIR滤波方法。建立数字信号处理系统时,数据处理中必然会出现重复操作,工作强度大,容易出现数据错误,影响最终信号质量。DSP技术可以看作是一种数字信号处理处理器,具有很高的效率。在数字信号处理系统中,可以使用通用处理器有效处理信号。

2.DSP的优势

(1)外设丰富。DSP具有诸如DMA、串行端口、计时器等设备。(2)特殊寻址方式。DSP处理器通常支持特殊的寻址模式,这对于常用的信号处理操作和算法非常有用。例如,模组化位址和位元反向位址。(3)可编程。基于DSP的信号处理系统设计有多种软件,不同的软件可以完成不同的信号处理任务。例如加载数据采集软件后就能获取数据,加载解调软件后就能调整解调。(4)数据处理能力强。DSP基于Harvard体系结构,该体系结构使用数据总线和地址总线将数据存储与程序存储区分开。这种体系结构使它能够同时处理数据和指令,大大提高了处理效率。(5)紧密整合。DSP是一种高速的单片机,具有能耗低、功能强大、性价比高、易于使用等优点。

二、雷达信号处理的关键技术

1.目标识别

对于现代雷达来说,不仅可以远距离探测和定位目标,而且还可以识别和分类目标,这也称为雷达目标识别技术。在这项技术中,雷达和计算机主要用于远距离识别目标。其中,首先分析了包括频谱和振幅在内的各种回波指标,分析后应用数学多维空间算法明确了目标的物理特征和参数,最后结合各种函数得出最终辨识结果。目前,目标识别已成为雷达领域非常重要的科学和技术,在社会中发挥着非常重要的作用,特别是在国家边界领域。

2.脉冲压缩

在雷达系统中,安装脉冲压缩技术后,可产生编码形式的宽脉冲信号,通过接收机中相应的滤波器有效处理返回波,然后输出窄脉冲信号。对于脉冲压缩技术,最重要的优点是可以获得很大的动作距离和较高的距离分辨率。此外,在密集的主动电磁环境中,可以使用脉冲压缩技术来分布不同形式的波,从而解决雷达之间的干扰问题应当指出的是,高性能雷达通常不仅具有脉冲压缩技术,而且具有提高性能的技术。这些技术提高了雷达的性能,主要是因为它们的兼容性。因此,在雷达设计中,必须保证雷达提供的频率短期稳定,保证接收机的线性动态范围最大化。如果上述两个条件都不满足,雷达的性能就会受到影响,目标信号无法有效区分。

3.抗电子干扰

雷达系统采用对空间电磁环境和侦察雷达防伪技术的干扰和影响十分敏感的无线电磁信号。例如,建立雷达伪装网将阻挡雷达,复盖实际目标,影响雷达的探测效果。因此,现代雷达系统的应用应避免电子干扰问题,并可通过被动雷达加以探测,从而减少雷达本身的电磁性,提高其隐蔽性和可行性。在当前的战争中,雷达应用面临着电子干扰、隐蔽目标和反辐射导弹等威胁和挑战,这些威胁和挑战可能对雷达探测功能产生重大影响,甚至阻碍雷达的生存。无源雷达探测系统的应用具有比有源雷达系统更强的隐蔽功能,不易被局部侦察系统探测,因此具有抗干扰和反辐射导弹攻击功能,提高了雷达系统的生存能力。

三、DSP技术在雷达信号处理中的具体应用

1.构建基于DSP技术的硬件平台

在将DSP技术应用于雷达信号处理系统之前,需要对双方有很好的了解。技术人员应具体说明当前雷达处理系统的发展现状,掌握雷达系统实时运行动态,对雷达系统数据信号处理有较好的了解,记录并研究信号处理中遇到的问题。DSP技术需要标准化,对所有工作采取严格的态度将保证使用过程的顺利进行。但是,必须了解雷达信号处理的要求。通过分析,开发了一个数据处理软件,以确保数据处理过程的准确性。对于处理过程中的算法要求,应建立适合雷达处理系统数据处理要求的算法系统。

同时,雷达数据的处理并不容易我们必须记录中间故障,分析它们的问题,然后使用DSP技术来处理相关问题,以降低故障的可能性。DSP技术应用于雷达系统时,DSP技术芯片工作正常。因此,需要改进芯片上的问题解决方案。使用该芯片可以实时了解DSP技术的状态,有效地使用该技术并提高数据传输效率。采用DSP技术可以增加雷达信号处理系统内存,提高数据处理效率,使数据处理更加灵活。

2.功能模块设计

DSP技术在功能模块设计中的应用主要是处理数字信号。雷达信号处理前,需要进行雷达信号模块转换处理。技术人员应利用DSP技术优化雷达信号处理系统模块设计,以及处理系统的编程和处理。利用DSP技术的优势,细化雷达信号处理算法细节,降低压缩系统中处理器占用的内存比例,缩短信息处理时间,有效提高数据处理效率。雷达信号处理后,将处理位置建立为信号模块进行处理。雷达信号处理系统是利用DSP技术设计的软件,对所有硬件设备执行相应的算法,并执行相应的功能。软件分为基础软件和顶层软件两部分。这种分层软件结构可以大大提高软件系统的可维护性。为了提高雷达信号处理系统的性能,需要通过实时操作系统实现软件的功能要求。

3.运用DSP技术进行参数化设计

雷达信号处理系统可在清除干扰雷达信号回波信号后检测目标,获得操作参数等有用信息。DSP技术在雷达信号处理系统参数化设计中的应用是必要的。一是以硬件平台建设为切入点,实现雷达信号处理系统参数化设计,如雷达信号脉冲、重复频率等参数化设计,根据雷达信号处理系统的功能特点,简化了功能处理过程。

结束语

综上所述,虽然雷达技术具有跟踪、识别和抗干扰等多种功能,但雷达系统信号处理仍不完善。因此,DSP技术在雷达信号处理系统中的有效应用使雷达系统在数据处理方面更加有效、准确和有效。雷达信号处理系统在国防、石油化工勘探、科学探索等领域得到优化和更好的应用,可以促进中国的现代化和经济发展。

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