李萌1 张毅2
1西安长远电子工程有限责任公司 2西安电子工程研究所 陕西西安 710100
摘 要：为了保证雷达发射系统对制定目标的检测、定位及估计等性能进行提高，需要我们针对新体制雷达系统实施了设计与优化。新体制雷达系统在实际使用中，能够将各种误差问题进行有效解决。对此，有必要针对新体制雷达发射波形设计与优化技术实施全面性的分析。
关键词：新体制；雷达发射波形设计；优化技术；分析
引 言：
新体制雷达通过对电磁波的利用下，能够实现对相应的目标进行照射，并且能够对相应的回波信号予以接收，从而实现对目标物的检测、跟踪、估计以及定位等目的，可见雷达在实现目标回波提取中是非常关键的。但是，在实际应用中雷达会受到多方面因素的干扰，促使雷达系统的性能面临着各种挑战。
1.新体制雷达发射波形设计分析
在实施波形设计的时候，需要结合各个组成模块的特点来具体实施，⑴终端线控木块设计：每一种雷达系统在实际开展工作的过程中，都需要具备自身的参数，所以需要对其参数予以设计来实现对目标检测，这就对雷达参数设置的接口灵活性要求比较高。⑵系统控制模块的设计：系统控制设计的主要目的，就是为了能够使仿真运行监控之中的各项功能得以实现，通过系统控制的运用下，能够获得雷达系统的态势图，也可以认为是切换顺序图。通过对此图的分析下，能够看出基于联调的过程中，使得不同子系统实现调度次序。数据管理设计的主要目的，就是为了能够使系统数据实现有效的管理，系统在实际运行的过程中，每一个模块都会产生数字计算，并且数字计算的量非常大，进而产生了海量的仿真数据。因此，通过数据管理的利用下，能够灵活地对每一次仿真任务的实际运行过程中，仿真数据实际的存储位置进行选择，从而将数据库对象之中的日志空间进行清除。⑶控制分系统设计：该系统的核心处理器是DSP，在其外部对16 bit异步接口进行利用对FPGA进行了连接。通过FPGA对外部设备进行控制，FPGA还能够作为结构接口的转换模块来使用。⑷信息收集调制分系统设计：该系统的结构之中FPGA 属于核心处理器件，能够对低速、高速的ADC模数转换之后所得的数字量进行接收，将其实施信号处理之后，将相应的数字量发送给高速DAC，然后实现相应的数模转换的目的。⑸收集调制程序的设计：这一程序的设计的主要目的，就是为了在正常开展工作的过程中，能够实现对各种信号的收集，并且能够对收集到的数据进行处理，再将处理好的具体结果上传至控制分系统之中。在对信号进行回放的过程中，针对中频信号实施了调制处理之后再对高速DAC进行利用来实现输出的目的（如下图所示）[1]。
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2.新体制雷达发射波形系统的优化技术分析
2.1多目标条件中波形的优化分析
构建一个多扩展型的目标CR系统模型，需要充分地对单基地雷达系统进行充分的考虑，在对扩展型目标进行描述的时候，可通过WSSUS模式的使用下来实现，那么当k个脉冲的过程中，第m个目标TIR则可通过下式来表示：
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2.2关于运动目标检测的优化分析
由于天线间隔在距离上存在差异，所以雷达系统包含了两种形式，分别为分布式与集中式。其中，分布式的雷达系统充分地对天线间隔较大的这一特点进行了运用，进而使得目标RCS空间的分集增益被获取，有效地提高了目标检测的性能。而集中式雷达系统适用于天线间距比较小的情况下，所以对波束优化自适应阵列处理算法进行了充分的利用，使得波形实现了分集增益。例如，基于多运动平台的集中式雷达系统设计，由于其属于全新的雷达系统，其构成主要是依托于大量分布式运动平台组合而成的，在各个运动平台之中都对集中式天线进行了使用。因此，此雷达系统在使用中能够为其提供大量的波形分集增益，并且还能够对波形的优化进行利用进行发送，促使目标检测的相关性能有效地获得提高。通过此雷达系统的使用中，所有接收到的信号都会发送至融合中心之中，进而使得全部接收信号都能够实现联合处理[2]。
3.雷达发射信号参数的相关设计与系统仿真
基于新体制雷达系统之中，包含着多个信号参数，其中主要包括带宽、信号时宽以及有效子载波数等信号参数。为了使正交性能够得到保证，子载波频率间隔与主周期信号时宽两者的关系必须为导数关系，对此可通过下式来具体表示：
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通过上述公式⑵、⑶我们能够获得BT=P的结论。
在对该系统实际应用的过程中，都是需要预先进行带宽设置的，在对相应信号参数实施设计的过程中，能够进行改变的参数通常都是有效子载波数及子载波频率间隔。多载波雷达系统之中的一次脉压增益与有效子载波数之间的关系是极为密切的，也就是我们主周期信号调制码字的具体长度。在对IFFT的使用下，能够使多载波调制系统得以实现，进而使得最大有效子载波数遭受到相关硬件的限制。基于同个雷达系统与目标参数的背景下，针对传统单载波与正交多载波二相编码连续波雷达开展相应的对比仿真研究，发现这两种体制雷达系统中的发射信号带宽全部相同，但是在发射信号的主周期时宽方面存在不同，而在相干积累时宽方面却又相同。传统雷达实施信号处理的时候，能够实现短距离的检测，但是对于远距离高速目标的检测则无法实现。而我们研究的新体制雷达系统在实际使用中，能够对远距离高速目标、远距离低速目标都能够实现有效的检测。通过相关实验的结果显示，新体制雷法系统在实际使用中，能够有效的使目标监测、测距测速性能得以实现[3]。
结束语：
总而言之，新体制雷法系统的设计目的，就是为了能够更好的实现对目标的检测，这就需要对相应的雷达发射系统实施相应的优化，实现对雷达发射波形系统实施相应的设计，然后实现系统的有效优化，最后针对相应的系统予以仿真设计，通过所获得的优化结果表示，新体制雷达系统在实际运用中，能够对远距离、近距离、高速目标以及低速目标都实现有效性的检测，并且检测的效率极为良好。
参考文献：
[1] 胡恒. 新体制雷达发射波形设计与优化技术研究[D]. 江苏:南京理工大学,2018.
[2] 王海青. 发射分集MIMO雷达波形设计与参数估计研究[D]. 江苏:南京理工大学,2016.
[3] 黄伟. MIMO雷达参数估计与波形设计方法研究[D]. 陕西:西安电子科技大学,2013.