基于自适应技术的雷达频率控制系统设计

摘要：自适应雷达频率控制系统是针对有源压制性干扰的重要抗干扰措施。对该系统的工作原理、硬件组成及软件设计进行了介绍。该控制器以单片机为核心，通过频谱分析找出干扰最小的频点，然后控制发射机以该频点进行工作，达到抗干扰的目的。
关键词：雷达；MCU；自适应；抗干扰

0 引言
在复杂干扰环境下抗干扰能力已成为雷达的重要性能之一。其中跳频技术具有很强的抗有源干扰能力，它是指雷达发射相邻脉冲或脉冲组的载频在一定范围内快速变化。然而，由于其工作频率是按某种特定的规律或无规律地变化，当在敌方强烈的广谱干扰下，跳频的频带宽度是不可能超出干扰的频带宽度的。单纯用跳频措施对抗有源压制干扰，其效果不理想。由于有源压制干扰频谱存在频谱凹点和凹区，因此，具有确定最佳频率或频段的分析功能的雷达，即自适应跳频雷达，由于可以自适应地在最佳频点上以定频工作，成为对抗广谱干扰的利器。
在此基础上，本文根据雷达自适应抗干扰技术理论，设计自适应频率控制系统，对某型雷达抗干扰措施进行改进。

1 雷达自适应抗干扰原理
雷达接收到的有源干扰信号的功率谱一般存在不均匀性，即在某些干扰的频点或区域出现频谱凹点或凹区，这个凹点或凹区产生的原因可能是干扰发射机自身的不完善、干扰发射天线的频率响应不均匀、电波传播的多路径效应、雷达天线旁瓣的频率特性等。
雷达自适应频率控制系统重要技术就是具有对干扰信号频谱进行自动分析、判断干扰大小的功能，在复杂干扰情况下自动选取干扰最小的频率点发射雷达信号。该系统是一个具有16个频率点的火控雷达的自适应频率控制系统，该系统根据干扰频谱特性选择干扰最小的频率点进行发射。系统体系框架如图1所示。

接收机带宽被分为16个频点。单片机控制压控振荡器从小到大按顺序输送出每个频点的频率，与干扰信号在混频器混频后，单片机对16个频率点的差频信号进行采集分析，比较每个频率点上的干扰大小，选择出干扰最小的频率点，然后单片机再控制压控振荡器在该频率点发射而使干扰影响最小。
2 自适应抗干扰频率控制系统的硬件设计
该控制系统以单片机为核心，由频谱分析模块、模／数、数／模转换芯片和压控振荡器组成。单片机接收频谱分析模块送出的信息，来判断各频点干扰大小，并给压控振荡器发出控制指令。频谱采集分析模块是高频组件，在雷达定时测距组合协调下统一工作，负责干扰频率的频谱采集分析。压控振荡器接受单片机的指令，在干扰最小频率点下进行发射。