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雷达数据採集

(2020-03-12 23:19:08) 百科
雷达数据採集

雷达数据採集

随着超视距,高解析度的雷达的产生,採集数据量越来越大。系统需要处理的数据量变得更加庞大,对实时性要求也越来越高,对数据採集处理系统的要求也越来越高。高速数据採集技术在军事、科研、生产等各个领域的套用也越来越广泛,特别是套用在雷达、通信、遥测遥感等领域。

基本介绍

  • 中文名:雷达数据採集
  • 外文名:Radar Data Acquisition Channal
  • 分类:计算机 机器人技术
  • 功能:获取数据的装置
  • 领域:军事 科研
  • 技术:信号处理

背景

数据採集是一种数据获取装置,它通过一个接口从系统外部採集数据并输入到系统的内部。数据採集技术广泛套用在各个领域。比如摄像头,麦克风,都是数据採集工具。 被採集数据是已被转换为电讯号的各种物理量,如温度、水位、风速、压力等,可以是模拟量,也可以是数字量。高速数据採集技术在军事、科研、生产等各个领域的套用也越来越广泛,特别是套用在雷达、通信、遥测遥感等领域。随着信息科学技术的飞速发展,系统需要处理的数据量变得更加庞大,对实时性要求也越来越高,对数据採集处理系统的要求也越来越高

概述

经典的雷达数据处理主要是指对雷达信号的匹配滤波处理。例如对线性调频信号的脉冲压缩。数字脉冲压缩技术可以通过硬体的可程式技术,实现统一处理器对多种信号形式的匹配处理,如线性调频信号、非线性调频信号和编码信号的匹配;杂波抑制处理也就是要剔除雷达回波中固定的或运动的杂波,比如地物、森林、云雨等;信号处理的最终目标是进行信号的检测,提取目标的参数。常用的处理有恆虚警率处理、脉冲串检测等。

能力

雷达数据数据採集和分析,应具备以下两种能力:高速数据採集能力,以实现对目标回波视频信号等高频模拟信号以及同步脉冲等信号的採集;高速大容量数据存储力,能够将一段时间内採集的数据实时存储下来以备事后分析。

技术手段

宽频信号处理

宽频技术早在1960年就用于军事,宽频雷达相对窄带雷达具有距离测量精度高、距离解析度高、抗干扰能力强、易实现目标一维成像等诸多优势,因此成为雷达发展的一个重要方向。对脉冲雷达而言,在提高信号频宽之后,必定会採用大时宽频宽积的脉冲压缩技术。从信号产生的过程来看,宽频脉冲压缩信号的产生有模拟和数字两种方式,对应的脉冲压缩也有模拟和数字处理方式。现代数字积体电路技术的飞速发展,使得宽频脉冲压缩信号主要靠数位讯号产生。宽频信号的脉冲压缩处理也有模拟和数字之分。分别介绍如下:
1)宽频模拟脉冲压缩。回波信号经过模拟网路压缩后,採用加权滤波器实现副瓣抑制。当採用声表面波(SAW)色散线作压缩网路时,可以在声表面波色散线的设计中实现加权,若採用钢带色散线作压缩网路,则需採用外加声表面波滤波器的方法来进行加权处理,为了减少幅度和相位失真的影响,还需採用补偿放大器和相位校正网路。当宽频信号的时宽较大时,採用此种方法实现宽频模拟脉冲压缩是非常困难的。
2)斜脉压。宽频雷达中的信号频宽和时宽都很大,直接的数字脉冲压缩处理工程实现起来相当困难。实际上,宽频信号形式主要用于确知目标位置的情况下,对目标进行识别和成像,所要成像的区域比较小,则需对感兴趣的距离段进行处理即可。因此可以採用将模拟技术和数位技术相结合的办法,先在接收机中利用波门内的参考信号将宽频线性调频信号去调频斜率降低频宽,再在信号处理机中用FFl’技术获得脉冲压缩。
3)宽频数字脉冲压缩。数字脉冲压缩又可分为在时域用数字有限冲击回响(FIR)实现和在频域用FFT技术实现两种方式。对于大时宽频宽积信号,由于FIR的阶数太大,实现起来非常困难,因此往往採用在频域上用FFT来完成数字脉冲压缩。

阵列信号处理

阵列信号处理的内容主要包括波束形成技术、零点形成技术以及空间谱估计。波束形成研究将天线阵方向图的主瓣指向信号方向,零点形成技术则研究将零点对準干扰方向,它们从两个不同方面来提高阵列输出的信噪比。空间谱估计主要研究天线阵上到达波的方向估计问题。
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