基于自適應技術(shù)的雷達頻率控制系統設計

摘要：自適應雷達頻率控制系統是針對有源壓制性干擾的重要抗干擾措施。對該系統的工作原理、硬件組成及軟件設計進(jìn)行了介紹。該控制器以單片機為核心，通過(guò)頻譜分析找出干擾最小的頻點(diǎn)，然后控制發(fā)射機以該頻點(diǎn)進(jìn)行工作，達到抗干擾的目的。
關(guān)鍵詞：雷達；MCU；自適應；抗干擾

0 引言
在復雜干擾環(huán)境下抗干擾能力已成為雷達的重要性能之一。其中跳頻技術(shù)具有很強的抗有源干擾能力，它是指雷達發(fā)射相鄰脈沖或脈沖組的載頻在一定范圍內快速變化。然而，由于其工作頻率是按某種特定的規律或無(wú)規律地變化，當在敵方強烈的廣譜干擾下，跳頻的頻帶寬度是不可能超出干擾的頻帶寬度的。單純用跳頻措施對抗有源壓制干擾，其效果不理想。由于有源壓制干擾頻譜存在頻譜凹點(diǎn)和凹區，因此，具有確定最佳頻率或頻段的分析功能的雷達，即自適應跳頻雷達，由于可以自適應地在最佳頻點(diǎn)上以定頻工作，成為對抗廣譜干擾的利器。
在此基礎上，本文根據雷達自適應抗干擾技術(shù)理論，設計自適應頻率控制系統，對某型雷達抗干擾措施進(jìn)行改進(jìn)。

1 雷達自適應抗干擾原理
雷達接收到的有源干擾信號的功率譜一般存在不均勻性，即在某些干擾的頻點(diǎn)或區域出現頻譜凹點(diǎn)或凹區，這個(gè)凹點(diǎn)或凹區產(chǎn)生的原因可能是干擾發(fā)射機自身的不完善、干擾發(fā)射天線(xiàn)的頻率響應不均勻、電波傳播的多路徑效應、雷達天線(xiàn)旁瓣的頻率特性等。
雷達自適應頻率控制系統重要技術(shù)就是具有對干擾信號頻譜進(jìn)行自動(dòng)分析、判斷干擾大小的功能，在復雜干擾情況下自動(dòng)選取干擾最小的頻率點(diǎn)發(fā)射雷達信號。該系統是一個(gè)具有16個(gè)頻率點(diǎn)的火控雷達的自適應頻率控制系統，該系統根據干擾頻譜特性選擇干擾最小的頻率點(diǎn)進(jìn)行發(fā)射。系統體系框架如圖1所示。

接收機帶寬被分為16個(gè)頻點(diǎn)。單片機控制壓控振蕩器從小到大按順序輸送出每個(gè)頻點(diǎn)的頻率，與干擾信號在混頻器混頻后，單片機對16個(gè)頻率點(diǎn)的差頻信號進(jìn)行采集分析，比較每個(gè)頻率點(diǎn)上的干擾大小，選擇出干擾最小的頻率點(diǎn)，然后單片機再控制壓控振蕩器在該頻率點(diǎn)發(fā)射而使干擾影響最小。
2 自適應抗干擾頻率控制系統的硬件設計
該控制系統以單片機為核心，由頻譜分析模塊、模／數、數／模轉換芯片和壓控振蕩器組成。單片機接收頻譜分析模塊送出的信息，來(lái)判斷各頻點(diǎn)干擾大小，并給壓控振蕩器發(fā)出控制指令。頻譜采集分析模塊是高頻組件，在雷達定時(shí)測距組合協(xié)調下統一工作，負責干擾頻率的頻譜采集分析。壓控振蕩器接受單片機的指令，在干擾最小頻率點(diǎn)下進(jìn)行發(fā)射。