基于多核DSP的参差周期LFM雷达信号处理软件设计文献综述

 2022-11-25 16:44:49

1.国内外研究现状及发展趋势
从上世纪60年代开始,人们便开始研究雷达波束形成的方法。目前数字阵列雷达的研究重点主要在于数字收发组件和发射波束形成等关键技术。

脉冲压缩的概念是在匹配滤波器理论的基础上产生的,脉冲压缩技术被用于线性调频脉冲信号,对具备大时宽带宽积的LFM信号进行脉冲压缩就可以得到窄脉冲。由于受到发射效率的限制,通常雷达系统真正采用的脉冲压缩信号是由调频信号和相位编码信号产生的,其中应用最广泛的是LFM信号和相位编码信号。
目前,脉冲压缩技术既可以通过模拟的方式实现,也可以通过数字的方式实现。其中,模拟方式主要依靠脉冲压缩器件,相比于模拟方式,数字脉冲压缩可以在实现匹配滤波的同时,通过加权的方式实现旁瓣抑制,同时,数字脉冲压缩的稳定性和可维护性都要优于模拟方式的脉冲压缩,因此,数字脉冲压缩雷达逐渐获得了广泛的重视和应用。

LFM脉冲体制雷达具有长工作时宽和大工作带宽,有效解决了雷达威力和距离分辨力之间的矛盾,具有距离分辨力高和探测威力远的优点。采用参差重复周期体制的LFM波形能够提高雷达的最大不模糊探测距离与速度范围。由于LFM波形工作带宽大,数据率高,信号处理的压力较大,需要在高性能信号处理器上才能够实现实时信号处理。

雷达的分辨理论表明要得到高的测距精度和好的距离分辨力,发射信号必须具有大的带宽要得到高的测速精度和好的速度分辨力,信号必须具有大的时宽。因此,要使作用距离远,又具有高的测距、测速精度和好的距离、速度分辨力,首先发射信号必须是大带宽、长脉冲的形式。显然,单载频矩形脉冲雷达不能满足现代雷达提出的要求。而脉冲压缩技术可以获得大时宽带宽信号,使雷达同时具有作用距离远、高测距、测速精度和好的距离、速度分辨力。具有大时宽带宽的信号通常被称做脉冲压缩信号。

脉冲压缩技术包括两部分脉冲压缩信号的产生、发射部分和为获得较窄的脉冲对接收回波的处理部分。在发射端,它通过对相对较宽的脉冲进行调制使其同时具有大的带宽,在接收端对接收的回波波形进行压缩处理得到较窄的脉冲。采用脉冲压缩技术,给雷达系统还带来许多潜在的优势。主要表现在以下几个方面:

(1)改善了雷达系统的分辨力和检测能力。脉冲压缩采用的大时宽带宽信号使得雷达同时具备了探测距离远、距离和速度分辨力高。

(2)宽脉冲的发射避免了产生高峰值功率信号,降低了对雷达发射机峰值功率的要求,有利于使用以低峰值功率为特征的固态发射机。

(3)采用脉冲压缩技术可以在不提高脉冲重复周期的清况下,增加雷达的平均功率,因而减少了雷达的模糊距离。

(4)增强了系统的抗干扰能力。

(5)增加系统的灵活性,满足雷达多功能、多模式的需要。

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