常见雷达信号分析研究

常见雷达信号分析研究

韩大闯 赵昊

南京大桥机器有限公司

摘要：雷达是探测目标和测定与目标距离的电子设备，在雷达使用过程中，需要对目标发出电磁波，并接收回波，由此来测定目标和其的空间方位等。雷达信号是关乎雷达使用效果的基础，要根据无线电监测的实际需要，明确常见雷达信号分类，并了解常见雷达信号的重要参数，这样才能保证监测效果。基于此，本文分析了雷达信号的主要特征，并就常见的雷达信号进行探究，仅供大家参考。

关键词：雷达信号；特征；分类

引言：现代社会对雷达的应用十分广泛，如在军事领域的应用、气象监测中的应用等。不同的应用领域对雷达信号也有着不同的要求，因此要做好雷达信号的分类，同时还要明确不同雷达信号的主要特征，掌握其关键参数，这样才能更好的为无线电监测工作服务。因此针对常见雷达信号的分析研究具有十分重要的意义。

1雷达信号分类

雷达信号的种类，一般按照其特性可把雷达信号分成两大类，即简单连续波雷达和脉冲雷达。而针对前者来说，又可分成简单连续波雷达信号和调频连续波雷达信号两类，简单连续波雷达信号主要用作在于观测对象移动速率的测定，而调频连续波雷达信号则主要使用于目标距离测定。连续波雷达信号的使用比较广泛，其应用量已达雷达信号的10%左右。对后者来说，可分成简单的脉冲雷达信号、脉冲压缩雷达信号、频率捷变雷达信号和脉冲多普勒雷达信号三种形态。不同的雷达信号有着不同的作用，以简单脉冲雷达信号为例，这种信号主要用于距离测试。再以频率捷变雷达信号为例，这种信号主要由于提升雷达的抗干扰能力，可以更好的规避相关干扰因素，保障雷达信号的稳定性。总之，雷达信号的类型多样，其分类比较复杂，只有明确雷达信号类型才能保证其应用效果。

2雷达信号关键参数分析

雷达信号关键参数主要包括脉冲重复周期、脉冲重复频率、脉冲信号持续时间等，分别表示为(Tr)、(fr)、(τ)，其中，(τ) 是指发射脉冲的时间，而(fr) 则是指以秒为单位情况下，射频脉冲个数，(Tr) 则是指脉冲发射间隔的时间。其中(fr) 与(Tr)之间互为倒数。雷达的探测距离可以用公式进行表达，即“R=tr*C/2”、“R_min=τ*C/2”、“R_max=Tr*C/2”。在公式中“R”代表目标与雷达之间的直线距离，“C”则是指电磁波的传播速度，其中“R_max”是指雷达最大吾木湖距离，“R_min”则是指雷达的最小无模糊距离，R_max、R_min与R之间的关系为R_minmax。即雷达最大物模糊距离大于雷达探测距离，雷达探测距离则大于雷达最小无模糊距离。对于脉冲重复率而言，也是重要的雷达信号参数之一，可以将其看做是雷达脉冲发射的速度，简单来讲就是每秒钟所发射的脉冲数。在雷达的应用过程中，可以结合实际需求，对脉冲重复率进行调整，通过这种方式来保障雷达的应用效果。对脉冲重复率的调整，可以直接通过雷达发射机进行调整，通常雷达发射机都具有脉冲重复频率控制功能，同时也能直接调整脉冲的宽度。而通过适当的调整，则可以更好的保障分辨率，并且对可变目标进行有效跟踪。

3雷达信号的主要特征分析

鉴于上文分析我们可以认识到雷达信号主要分为两类，即简单脉冲信号以及连续波雷达信号。不同的信号类型有着不同的特点，如连续波雷达信号，其特征会随着不同的连续波而呈现出不同的特征。而对于简单脉冲信号而言，其特点主要体现在梳状谱的零点受脉宽的影响，与此同时，脉冲周期则决定了梳状谱谱线的间隔。

4雷达信号的分析

针对雷达信号的分析可以分别从调制域、频域以及时域三个角度入手，如果从调制域方向入手进行分析，则需要借助相关软件进行分析，而为了保证分析结果的全面性与科学性，通常还需要同时解决时域以及频率进行综合分析，通过这种分析方式，能够对相关的调制雷达信号进行识别，同时也能准确识别其他复杂的雷达信号^[1]。如果从频域方面进行分析，则主要根据信号的频谱来识别雷达信号。这是因为不同类型的雷达信号有着不同的频谱，结合这一特点便可以准确识别雷达信号，并且能够对雷达信号的类型做出初步判断。如果从时域角度进行分析，也需要借助相关仪器设备进行辅助分析，应用到的仪器设备主要有频谱仪以及示波器等，借助相关仪器设备对被测信号进行时域分析，通过这种方式能够帮助人们发现脉冲信号，同时借助这种方式还能够对脉冲参数进行测定。除此之外，在相关软件的支持下，还可以实现对信号的时域分析。总之，雷达信号分析可以从不同的角度进行分析，实际的分析过程中应结合分析目的，合理选择分析方式，保证分析结果的可靠性。

5常见雷达信号

5.1气象雷达

气象雷达的应用十分广泛，借助气象雷达能够分析气候变化，帮助人们掌握大气中的降水类型等情况，是掌握天气变化并对气象做出预测的重要手段。借助气象雷达，可以帮助分析降水分布状况，并且能够对降水强度等作出科学预测。与其他雷达相比，气象雷达的特点更加显著，如气象雷达信号具有短时突发的特点。受气象雷达这方面特点的影响，使得信号单次出现的时间较短，因此要想捕捉此类信号，则需要频谱仪用最大保持模式。

5.2航管二次雷达

航管二次雷达的作用主要体现在监视空中交通方面，可以为空中交通管制提供有力的支持。在航管二次雷达应用过程中，首先需要借助全方向旋转天线向空域发射扫描波束，飞机在接收到信号之后，需要发射应答信号。由于飞机在同一个频点上发射应答信号^[2]，因此容易出现一个频点上叠加多个应答信号的情况。通过对飞机应答信号的处理，可以将目标光电直接在显示器上呈现出来，因此能够使飞机的位置以及飞行方向等信息更加直观。同时还能预测飞机接下来的高度以及飞机接下来的位置情况等，因此航管二次雷达能够为空中交通管制提供有力的支持。

5.3超视距天波雷达

雷达在应用过程中会受到视距的限制，因此普通雷达信号难以对地平线以下的目标进行有效的监测，针对这种情况，则需要借助超视距天波雷达。这种雷达具有更远的探测距离，同时还具有更强的反隐身能力，可以针对更加广泛的范围进行监测。因此这种雷达主要被用于进行广域监控，对那些常规雷达难以进行有效监控的区域进行监控。但是超视距天波雷达也存在一定的局限性，如其抗干扰能力不强等^[3]。

5.4海岸雷达

海岸雷达主要用于海洋监测，是新型海洋监测技术之一。与常规雷达相比，海岸雷达具有监测范围大、成本低等方面的特点，并且借助海岸雷达还可以实现全天候监测，目前这种雷达在海洋气象监测中的应用十分广泛，并且发挥了十分重要的作用。海岸雷达属于高频地波雷达，地波能够沿着地球表面传播，因此借助海岸雷达可以实现超视距传播^[4]。

结束语：雷达信号有着较大的分析与研究价值，通过分析研究，可以更加全面的掌握与了解雷达信号的特征以及相关参数等，对于提升雷达应用效果以及保障雷达数据安全等具有十分重要的意义。对常见雷达信号的分析研究，还有助于提升应对无线电干扰的能力，更好的发挥出雷达的作用，使其更好的为相关领域的发展服务。

参考文献：

[1]罗忠涛,严美慧,卢琨,何子述. 超视距雷达海杂波与干扰信号的多域特征与海杂波检测[J]. 电子与信息学报,2021,43(03):580-588.

[2]曾培彬. 雷达目标大面积分裂快速检测的设计与实现——以利用Site Monitor信号分析为例[J]. 民航管理,2020,(06):50-53.

[3]刘鲁涛,陈林军,李品. 多窗口谱图分析的低截获概率雷达信号识别[J]. 国防科技大学学报,2022,44(02):112-117.

[4]宋建宏,田剑豪. 典型雷达信号的波形仿真和分析[J]. 中国无线电,2020,(09):38-40.