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，信号处理器是用来检测目标的，即利用恒虚警检测等一系列方法来抑制由地（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[1-3]。经过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[4，5]，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[6]，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，数据处理器通过对获得的目标位置（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[7-9]，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，预测目标下一时刻位置等目的，最终形成稳定的目标航迹，并提供精度更高的目标速度、位置等信息[10，11]。

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作对雷达探测信息的一次处理，它是在每个雷达站进行的，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作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指挥中心进行。而多雷达数据融合则看作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（通常称作局部航迹），融合后形成的航迹称作全局航迹或系统航迹。雷达信息二次处理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，同时，随着检测前跟踪（TBD）技术的发展，二次处理和一次处理先后关系的界限越来越模糊，而三次处理和二次处理之间则更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，相关的硬件、算法和计算机性能等都取得了巨大进步，信息处理能力上了一个又一个台阶[12，13]，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。