第1章 概述

1.1 雷达数据处理的目的和意义

现代雷达系统概括来讲一般都包含信号处理器和数据处理器这两大重要组成部分，如图1.1所示。信号处理器是用来检测目标的，即利用一定的方法来抑制由地（海）面杂波、气象、射频干扰、噪声源和人为干扰所产生的不希望有的信号[1,2]。经过信号处理、恒虚警检测等一系列处理后的视频输出信号若超过某个设定的检测门限，便判断为发现目标[3,4]，然后还要把发现的目标信号输送到数据录取器录取目标的空间位置、幅度值、径向速度以及其他一些目标特性参数[5]，数据录取器一般是由计算机来实现的。由数据录取器输出的点迹（量测）还要在数据处理器中完成各种相关处理，即对获得的目标位置（如径向距离、方位、俯仰角）、运动参数等测量数据进行互联、跟踪、滤波、平滑、预测等运算[6～9]，以达到有效抑制测量过程中引入的随机误差，对控制区域内目标的运动轨迹和相关运动参数（如速度和加速度等）进行估计，预测目标下一时刻的位置，并形成稳定的目标航迹，实现对目标的高精度实时跟踪的目的[10～12]。

图1.1 雷达系统简化框图

从对雷达回波信号进行处理的层次来讲，雷达信号处理通常被看做对雷达探测信息的一次处理，它是在每个雷达站进行的，它通常利用同一部雷达、同一扫描周期、同一距离单元的信息，目的是在杂波、噪声和各种有源、无源干扰背景中提取有用的目标信息。而雷达数据处理通常被看做对雷达信息的二次处理，它利用同一部雷达、不同扫描周期、不同距离单元的信息，它可以在各个雷达站单独进行，也可以在雷达网的信息处理中心或系统指挥中心进行。而多雷达数据融合则看做对雷达信息的三次处理，它通常是在信息处理中心完成的，即信息处理中心所接收的是多部雷达一次处理后的点迹或二次处理后的航迹（通常称做局部航迹），融合后形成的航迹称做全局航迹或系统航迹。雷达信息二次处理的功能是在一次处理的基础上，实现多目标的滤波、跟踪，对目标的运动参数和特征参数进行估计，二次处理是在一次处理后进行的，有一个严格的时间顺序，而三次处理和二次处理之间没有严格的时间界限，它是二次信息处理的扩展和自然延伸，主要表现在空间和维数上。

近年来，随着新型雷达和新概念雷达的不断出现，相关硬件、算法和计算机性能等的巨大进步，信号处理能力上了一个又一个台阶，这就使与之相适应的雷达数据处理设备功能越来越强，处理的信息量越来越大，设备的组成也越来越复杂，这些都对雷达数据处理工作提出了更高的要求，从而也加速了雷达数据处理技术的发展。过去一个熟练的操纵员，在典型搜索雷达的一个扫描周期中，通过人工录取和口报通常不会超过10批目标，而在现代战争中，空中目标可能有几百甚至上千批，加上大量的杂波和干扰，因而，利用传统的方法已不能适应现代战争的需要，这就要求必须利用现代数据处理手段，实时对雷达目标测量数据进行处理。