基于自適應技術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行了介紹。該控制器以單片機為核心，通過頻譜分析找出干擾最小的頻點，然后控制發射機以該頻點進行工作，達到抗干擾的目的。
關鍵詞：雷達；MCU；自適應；抗干擾

0 引言
在復雜干擾環境下抗干擾能力已成為雷達的重要性能之一。其中跳頻技術具有很強的抗有源干擾能力，它是指雷達發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理論，設計自適應頻率控制系統，對某型雷達抗干擾措施進行改進。

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或區域出現頻譜凹點或凹區，這個凹點或凹區產生的原因可能是干擾發射機自身的不完善、干擾發射天線的頻率響應不均勻、電波傳播的多路徑效應、雷達天線旁瓣的頻率特性等。
雷達自適應頻率控制系統重要技術就是具有對干擾信號頻譜進行自動分析、判斷干擾大小的功能，在復雜干擾情況下自動選取干擾最小的頻率點發射雷達信號。該系統是一個具有16個頻率點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進行發射。系統體系框架如圖1所示。

接收機帶寬被分為16個頻點。單片機控制壓控振蕩器從小到大按順序輸送出每個頻點的頻率，與干擾信號在混頻器混頻后，單片機對16個頻率點的差頻信號進行采集分析，比較每個頻率點上的干擾大小，選擇出干擾最小的頻率點，然后單片機再控制壓控振蕩器在該頻率點發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，來判斷各頻點干擾大小，并給壓控振蕩器發出控制指令。頻譜采集分析模塊是高頻組件，在雷達定時測距組合協調下統一工作，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，在干擾最小頻率點下進行發射。