1、什么是雷达信号处理

　　雷达信号处理是指对观测信号进行分析、变换、综合等处理，抑制杂波、干扰等非期望信号，增强有用信号，并估计有用信号的特征参数，或是将信号变成某种更符合要求的形式。

　　随着不断的发展，信号处理的方式由原来的模拟域发展到现在的数字域。数字信号处理以数字或符号序列表示信号，用数值计算的方法完成对信号的各种操作。

　　数字信号处理的主要方法有数字卷积（时域处理）、数字谱分析（频域处理）、数字滤波（FIR和IIR）。

　　综上所述可以将雷达信号处理的任务归结为：最大程度地抑制噪声和干扰，提取与目标属性有关的信息。

2、雷达信号处理的分类

　　从狭义上讲，雷达信号处理就是对雷达天线接收到经过接收机处理后的信号进行再处理，从而能够在多种干扰情况下完成目标检测和信息的初步提取。 信号处理包括信号产生、信号提取和信号变换三大类。

 

　　根据雷达的任务及其工作环境，对雷达信号处理的主要三个要求是：

　　1、可以处理海量的信息，即不仅能够获取目标的位置和数量等常规信息，还能获取目标的属性和图像信息。

　　2、实时性强，完成一次处理所用的时间与雷达的数据率相匹配。

　　3、鲁棒性好，能够在复杂的电磁环境中正常工作。

　　针对上述的要求需要信号处理需要至少以下五种能力：

　　1、杂波和干扰的抑制能力。

　　2、目标回波能量的有效收集能力，主要措施有

　　　　1）改善天线的主瓣增益，降低旁瓣；

　　　　2）降低天线转速，增加每个波位的驻留时间。

　　　　3）选择能量利用率高的信号形式。

　　　　4）提高雷达发射信号的峰值功率。

　　　　5）聚类为匹配滤波（脉冲压缩）。

　　　　6）方位维一次扫描周期内对一个波位的多个脉冲的相干和非相干积累

　　　　7）扫描周期间的积累（航迹提取）。

　　3、高效的空间搜索能力

　　4、良好的空间分辨能力，主要措施有：

　　　　1）尽可能地增大天线的功率孔径积，提高角分辨能力。

　　　　2）改进测角方式，提高角度测量精度

　　　　3）使用距离波门（时域滑窗）进行距离跟踪，减小多目标在频域上的混叠（毫米波雷达通常采用这种方式）

　　　　4）使用大带宽信号和脉冲压缩技术，提高距离分辨能力。

　　　　5）采用频率滤波，提高速度分辨率。

　　　　6）通过合成孔径技术，提高方位分辨率（SAR雷达的分辨率就是通过合成孔径技术提高方位分辨率）

　　　　7）两幅天线干涉合成，提高俯仰角分辨能力。

　　5、良好的环境适应能力：

　　　　1）自适应杂波抑制（自适应滤波、自适应CFAR、杂波图等）；

　　　　2）自适应数字波束形成

　　　　3）智能化特征抽取和目标识别算法

　　　　4）多模式协同工作（传感器融合技术）

3、常用雷达信号处理方法

信号处理方法 作用
数字正交采样 得到数字基带I,Q信号
脉冲压缩 提高信噪比（SNR）
相干、非相干积累 提高信噪比（SNR）
动目标显示（MTI） 抑制杂波，提高信噪比
动目标检测（MTD） 抑制杂波，提高SNR和SCR，提供目标模糊的多普勒信息
旁瓣相消（SLC） 干扰对消，降低干噪比（JNR），
数字波束形成（DBF） 空域滤波，提高SNR
恒虚警检测（CFAR） 自动目标检测