引言：
连续发射电磁波的雷达被称为连续波雷达，根据发射信号的形式可以分为非调制单频波雷达、多频连续波雷达和调频连续波雷达。单频连续波雷达是发射单一的连续波，这种雷达不能测量距离；多频连续波雷达可以测量距离、分辨固定目标和活动目标。调频连续波雷达是指发射频率受到特定信号调制的连续波雷达，通过对比任意时刻回波信号频率与此时此刻发射信号的频率之差判断目标距离信息，这种雷达的结构比较简单、发射峰值比较低、容易调制、信号处理简单，可以测量目标的距离和速度，但是适用于单一的目标。线性调频连续波雷达受到发射功率、距离-速度耦合等问题，影响到测量准确性。因此，需要对线性调频连续雷达信号处理进行优化设计。
1.线性调频连续波雷达
调频连续波雷达信号调制主要通过线性调频和正弦调频，线性调频相对简单，可以快速活动的目标参数信息，调频方便。因此广泛应用在天气预报、无损伤探测、汽车车载定位等领域。与其他调频方式相比，线性调频连续波雷达具有以下优点：第一，低截获和抗干扰能力。雷达发射信号的功率会随着雷达时宽增加而减小，同等情况下，线性调频连续波雷达发射信号的带宽大，接受目标信息能量更高，且不容易被雷达信号截获机检测到，抗干扰能力和反隐身能力比较好[1]。第二，低功耗和高距离分辨率。目前，大部分连续波雷达峰值发射功率在百瓦以内，对中型地面车辆的最大探测距离达到了50千米，可以满足近程侦查需求。雷达发射信号带宽比较大，可以提高距离分辨率，满足高距离测探分辨率的要求。第三，结构简单。线性调频连续波雷达发射功率比较低，零部件产生的热量低，可以让雷达结构设计更加简单、体积更轻，便于后期维修。但是由于雷达最大作用距离与发射功率有关，在雷达发射机发射信号，部分发射功率泄露到接收机，影响到接收机的正常工作，从而导致线性调频连续波雷达的最大作用距离因为发生功率低受到影响。随着雷达功能逐渐完善，中央处理器处理信号更复杂，对雷达中央处理器的计算能力提出了更高的要求。
2. 线性调频连续波雷达的信号处理
线性调频连续波雷达信号处理是通过对差拍信号的分析和处理实现多目标检测和参数计算。由于回波差拍信号的频谱中含有待检测目标的距离信息，在对差拍信号进行傅里叶变换时，根据差额进行谱峰搜索找到中心频率得到探测目标的距离信息，但是无法获取对象的速度信息[2]。因此如果在进行多个目标探测的复杂环境中，需要消除固定杂波，再通过二维傅里叶技术提取差拍信号，根据综合目标检测技术和多普勒补偿才能获得目标真实的距离和速度信息。
2.1MTD技术
根据线性调频连续波雷达存在的多目标测距和信号干扰等问题，可以采用MTD技术消除固定杂波，如果存在多目标测距相同的情况下，MTD技术处理后只能得到一个目标信息，无法计算出实际目标数量和速度。因此，将相同测距目标中不同多普勒通道的目标采用MTD技术进行分开。MTD技术是双雷达微波交通检测器，通过雷达线性调频技术，对回波信号进行高速数字化处理，可以对探测目标的速度、流量等进行非接触性采集。MTD技术可以区分杂波和运动目标之间的速度，由于速度不同造成的回波信号差异，通过多普勒频率将杂波和运动目标进行分开，从而改善了杂波情况下检测运动目标的能力，提高了雷达探测的准确性。MTD技术主要通过非递归性滤波器和雷达MTI技术构成的滤波器组对探测目标进行非接触性探测[3]。由于雷达处理数据量比较大，需要考虑到信号处理系统的性能。因此，可以采用非递归性滤波器等效多普勒滤波器组，雷达的回波信号通过MTD技术处理后，每一个滤波器输出对应相应多普勒通道的多普勒频率，多普勒通道目标真实距离对应相应距离中心频率，通过频率-距离的关系，可以得到目标真实的距离。非递归性滤波器等效多普勒滤波器组是根据同一距离单元在各个调频周期中测量的差拍信号采样点进行快速傅里叶变换。每一个点的快速傅里叶变换输出等同于单品信号的匹配滤波器，也就是多个调频通道同一距离单元的数据相参积累过程，非相参累积模块可以完成目标谱峰检测工作，通过对多个重复周期的差拍回波求幅度模块输出速记，然后按照距离单元获取的数据进行重新排列，根据统一距离单元的多个数据信息进行累加求取平均值。利用MTD技术可以避免雷达发射过程接收机回波受到杂波干扰，通过多个重复周期信号立即提高了运动目标频率幅值，让雷达可以获得更好的检测性能和精度。
2.2仿真试验
根据MTD技术原理，设计MTD仿真试验，判断MTD技术是否可以达到预期去噪音和杂波干扰功能。仿真试验设计参数如下：
表1仿真试验设计参数
表2 MTD仿真目标设计
根据MTD仿真试验设计参数，回波差拍信号的采样点为7600个，第一维快速傅里叶变换点数为8191，雷达的距离分辨率为0.75米。试验一共仿真了3个具有一定代表性的运动目标，目标1、2距离相同速度不同。根据仿真试验得到的结果发现，MTD技术处理后，目标1和目标1同一距离不同速度可以分开，并得到两个目标的多普勒信息，实现了复杂多目标环境下距离和速度的耦合。
结束语：
由于线性调频连续波雷达的分辨率高、抗截获能力强、保密效果好等优点，但是由于距离-耦合问题，影响接收机信号的真实性。因此，通过对线性调频连续波雷达信号特点进行分析，采用MDT技术进行处理，实现多信号积累和测速，满足雷达探测要求。
参考文献：
[1] 高星.基于FPGA的线性调频连续波雷达信号处理设计与实现[J].舰船电子对抗,2019,42(1):83-85.
[2] 别静.线性调频连续波雷达信号处理及其GPU实现[D].陕西:西安电子科技大学,2018.
[3]余启,饶彬,罗鹏飞.线性调频连续波雷达对低小慢目标检测及性能分析[J].信号处理,2019,35(1):1-7.
