通信论文简析当前雷达信号检测管理新应用制度模式

　　摘要：雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，原意为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

　　关键词：雷达信号,通信建设,论文发表

　　雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似，当然，它不再是大自然的杰作原理，同时，它的信息载体是无线电波。 事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，在真空中传播的速度都是光速C，差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。

　　测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

　　测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束，通过测量仰角靠窄的仰角波束，从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

　　测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。

　　雷达信号监测广泛的应用于雷达装备试验、部队训练等多种场合。雷达信号监测要贯穿整个试验过程,监测周期长,工作单调,监测的人员容易疲惫,容易出现丢失重要的故障数据等情况。因此有必要开发信号自动监测系统替代长期繁琐的人工劳动。这样既节约了人力、物力,又节约了大量的资源,还能保障记录的数据真实可靠,及时发现故障点。

　　在被试装备动态试验过程中需要实时监测机载或地面雷达信号,以确保雷达已发出信号,频谱仪测量雷达信号峰值功率、脉宽、重频等参数并实时记录数据,以便于与被试装备记录的数据进行比对,以验证被试装备的各项性能指标。

　　当标准雷达发出信号,自动监测系统接收信号后,自动记录数据,发现异常值后可进行时时报警。整体如图1所示:

　　一、自动测试系统组成原理

　　通常把以计算机为核心,在程控指令的指挥下,能够自动完成某种测试任务而结合起来的测量仪器和其它设备的有机整体称为自动测试系统,简称ATS(AutomaticTestSystem)。

　　一般自动测试系统应包括五个部分:

　　1、控制器:主要是计算机,如小型机、个人计算机、微处理机、单片机等,是系统的指挥控制中心。

　　2、程控仪器、设备:包括各种程控仪器、激励源、程控开关、程控伺服系统、执行元件,以及显示、打印、存储记录等器件,能够完成一定的具体的测试、控制任务。

　　3、总线与接口:是连接控制器与各程控仪器、设备的通路,完成消息、命令、数据的传输与交换,包括机械接插件、插槽、电缆等。

　　4、测试软件:为了完成测试任务而编制的各种应用软件。例如,测试主程序、驱动程序、I/O软件等。

　　5、被测对象:随测试任务不同,被测试对象往往是千差万别的,由操作人员采用非标准方式通过电缆、接插件、开关等与程控仪器、设备连接。

　　二、动态监测系统总线结构

　　自动测试系统采用VXI与GPIB混合结构,其结构框图如图2所示。硬件结构中的VXI选用Agilent公司的E1416A功率计、E1426A示波器和Racal126066微波开关;在VXI主机箱外,通过GPIB总线电缆连接台式仪器HP8563E频谱仪。

　　工作原理是天线将接收的所有待测信号通过信号接口适配器后送往微波开关,微波开关与频谱仪、示波器和功率计相连接,根据测试的需要将待测信号分别送往测试仪器处理。经处理后的测试结果由GPIB总线或VXI总线返回内嵌式控制器,由控制器中运行的测试软件对测试结果作进一步分析处。整个测试过程中微波开关和测试仪器的动作均由控制器中的测试软件通过总线进行自动控制。

　　三、动态监测系统软件

　　系统功能模块结构层次如图3所示

　　3.1自检模块

　　为保证测试系统自身处于一个可靠正确的状态,系统设计有自检,系统通过自检可以判断出硬件平台设备状态是否正常并将故障定位到硬件平台的模板或设备。如电源、激励源、测量模块、专用模块等。专用设备均设计有自检电路,通过启动自检命令实现通过自检电缆把激励仪器和测量仪器通过测试通道(低频、高频、微波)开关形成系统闭环检查"

　　3.2数据库管理

　　数据库管理系统负责各个数据库内容的管理,如数据添加、数据删除、数据修改等。

　　在测试应用软件中通用主控程序完成数据库读取,调用相应功能子程序及数据通讯程序等功能。对于每一被测组合均在数据库中有一组对应数据记录,所有的供电电源参数、工作负载设置参数、测试通道设置参数、被测信号性能参数、测试流程参数、程控指令都存放在数据库的记录中。主程序根据读取数据库中的相应记录进行相应操作完成测试任务,并最后将测试结果存放于数据库中。

　　3.2参数测试系统软件流程

　　软件流程如图4所示,当频谱仪通过天线收到信号,通过GPIB接口卡将信号传给计算机,当信号电平、频率等参数指标处于预先设置的正常范围时,计算机按预先设定的时间间隔采集并保存数据。当所采集的信号参数超出了正常范围,计算机则进行报警提示。

　　3.3数据处理模块结构

　　数据处理子系统包括误差处理、测试数据处理、测试报告打印三个模块。结构如图5所示。误差处理模块包括的系统误差的计算,粗大误差的剔除等功能。

　　测试数据处理的方法:保留原始测试数据,尤其是达不到指标的数据,描绘数据曲线,和以前试验的原始数据进行比较,进行相似度的判断,例如相似度设为x%,能否从以前的试验中找出类似的数据,快速的确定故障原因并提出解决方法。

　　具体步骤:

　　①将每个试验各个参数的测试结果输入数据库。

　　②构建合理的数学模型,描绘每个参数的测试曲线。

　　③对于达不道指标的数据进行分析,一是从以前的试验的测试曲线中查找与该测试曲线类似的曲线,进行比较查找出问题原因。二是从理论推导加上现场测试的环境的影响方面进行分析。

　　④根据最终测试结果,出具测试报告,分析问题原因,提出改进方案。我实验室参加了本单位大部分的试验项目,完成了大量的测试任务,积累了大量的原始数据。通过描绘测试曲线,进行相似度的比较,从以前的试验中找出类似的曲线,找出问题的原因并参考以前试验的设计方案、解决问题方法提出改进方案。试验结果分析流程如图5所示:

　　结束语:

　　雷达信号自动监测系统解决了在试验、训练过程中雷达信号重要的测试数据丢失,测试数据无法时时采集,而且在信号监测过程中替代长期繁琐的手工劳动。这样既节约了大量的资源,还能保障记录的数据真实可靠,及时发现故障点。

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文章名称： 通信论文简析当前雷达信号检测管理新应用制度模式

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