雷达信号处理机显控及通信技术分析
通信中的雷达信号处理技术简介

通信中的雷达信号处理技术简介雷达信号处理技术是一种应用广泛的数字信号处理技术,它既可以用于军事领域,也可以用于民用领域。
雷达信号处理技术可以处理雷达系统接收到的复杂信号,获取目标的距离、速度和方向等信息,具有非常重要的意义。
本文将简要介绍通信中的雷达信号处理技术。
一、雷达系统的组成雷达系统通常由天线、发射器、接收器、数字信号处理器等组成。
天线用来发射和接收信号,发射器用来产生和放大雷达信号,接收器用来接收目标反射回来的信号,数字信号处理器用来处理接收到的信号,获取目标的相关信息。
二、雷达信号的处理过程雷达信号处理过程主要包括目标检测、目标跟踪和目标辨识等三个方面。
目标检测是指利用雷达系统接收到的信号,检测出存在的目标,目标跟踪是指追踪目标的运动状态,以便更加精确地估计目标的位置和速度,目标辨识是指对不同目标进行分类识别。
三、雷达信号处理技术1. 脉冲压缩技术脉冲压缩技术是一种常用的处理雷达信号的技术,它可以有效提高雷达系统的距离分辨率。
脉冲压缩技术的原理是在发射的频率宽带脉冲中引入码序列,在接收时与反射回来的信号相乘,经过积分后可以实现信号的压缩,从而提高信号的距离分辨率。
2. 最大似然法最大似然法是处理雷达信号的一种重要方法,它可以实现目标的检测和跟踪等功能。
最大似然法的基本思想是在给定的观测量下,找到最大可能性的参数估计值。
通过比较似然值的大小,可以确定目标的存在,并且估计目标的位置和速度等信息。
3. 相干积累法相干积累法是一种处理雷达信号的高精度预估方法,它可以通过对接收信号进行积累处理,实现对目标距离和速度的估计。
相干积累法在目标距离和速度较小的情况下,可以保证高精度的估计结果。
四、结论雷达信号处理技术在现代通信中广泛应用,不仅可以用于军事领域,还可以用于海洋探测、气象预报等领域。
本文简要介绍了通信中的雷达信号处理技术,其中包括脉冲压缩技术、最大似然法以及相干积累法等处理技术,这些技术具有重要的应用价值。
机载雷达的信号处理技术探讨

机载雷达的信号处理技术探讨在现代航空领域,机载雷达作为飞机的“眼睛”,发挥着至关重要的作用。
它能够帮助飞行员在复杂的气象条件和繁忙的空域中,准确地探测目标、获取信息,并做出及时、明智的决策。
而机载雷达性能的优劣,很大程度上取决于其信号处理技术。
机载雷达的工作环境复杂多变,面临着诸多挑战。
首先,飞机在高速飞行时,会产生强烈的多普勒效应,这会导致目标回波的频率发生变化,从而增加了信号处理的难度。
其次,大气中的各种干扰,如杂波、噪声等,会严重影响雷达的探测性能。
此外,多目标的同时存在以及目标的机动性,也对雷达的信号处理能力提出了更高的要求。
为了应对这些挑战,一系列先进的信号处理技术应运而生。
其中,脉冲压缩技术是一项关键技术。
传统的雷达发射的是长脉冲信号,这会导致距离分辨率较低。
而脉冲压缩技术通过发射宽脉冲,并在接收端进行匹配滤波处理,将宽脉冲压缩成窄脉冲,从而大大提高了距离分辨率。
这种技术在不增加发射功率的前提下,显著增强了雷达的探测能力。
动目标显示(MTI)和动目标检测(MTD)技术也是不可或缺的。
MTI 技术通过对相邻脉冲回波的相减处理,来抑制固定杂波,从而凸显运动目标。
MTD 技术则是在 MTI 技术的基础上,采用了更复杂的滤波器组,进一步提高了对运动目标的检测性能,尤其是在低速运动目标的检测方面表现出色。
恒虚警(CFAR)处理技术在机载雷达中也具有重要地位。
由于雷达接收到的回波信号强度会受到各种因素的影响,如目标的大小、形状、距离、方向等,以及环境噪声和杂波的干扰,使得确定检测门限变得十分困难。
CFAR 技术通过自适应地调整检测门限,使得雷达在不同的环境条件下,都能保持恒定的虚警概率,从而有效地提高了检测性能。
相参积累技术是提高雷达检测能力的另一种有效手段。
通过对多个脉冲回波进行相参积累,可以增加信号的能量,从而提高信噪比,增强对微弱目标的检测能力。
这种技术对于远距离、小反射截面积的目标检测具有重要意义。
现代雷达信号处理的技术和发展趋势探讨

现代雷达信号处理的技术和发展趋势探讨雷达信号处理是指对雷达接收到的信号进行分析、处理和提取有用信息的过程。
随着雷达技术的发展,雷达信号处理技术也在不断创新和进步。
本文将从技术和发展趋势的角度探讨现代雷达信号处理的相关内容。
一、现代雷达信号处理技术1. 脉冲压缩技术:脉冲压缩是现代雷达信号处理中的一项重要技术,它能够在扩大脉冲宽度的同时保持较高的压缩比,从而提高雷达的距离分辨能力和目标检测性能。
2. 空时处理技术:空时处理是对雷达接收到的信号进行空间、时间域处理的一种方法。
它通过合理地选择天线阵列的布局和相控阵技术,实现对多个目标的定位、跟踪和辨识。
3. 自适应波形设计技术:自适应波形设计技术是指根据目标特性和背景干扰环境,在雷达发送信号时动态调整波形的频率、带宽和波形形状等参数,以达到最佳的探测效果和抗干扰性能。
4. 目标特征提取技术:目标特征提取是指从雷达接收到的信号中提取目标的信息和特征,如目标的速度、角度、尺寸等。
目标特征提取技术可以帮助区分目标和干扰,并为目标识别和跟踪提供有效的数据支持。
二、现代雷达信号处理的发展趋势1. 多波束技术:多波束技术可以同时向多个方向传输和接收雷达信号,提高雷达系统的目标检测和定位能力。
随着雷达系统的集成化和小型化,多波束技术将成为未来雷达信号处理的一大趋势。
2. 高分辨率成像技术:高分辨率成像技术能够将目标的微小细节呈现出来,提高雷达系统的目标图像质量和辨识能力。
随着对目标细节的要求越来越高,高分辨率成像技术将是未来雷达信号处理的重要研究方向。
3. 深度学习技术:深度学习技术是一种基于神经网络的模式识别方法,可以自动地从大量数据中学习和提取有效的特征。
将深度学习技术应用于雷达信号处理领域,可以提高雷达系统的目标识别和跟踪能力,并且可以适应复杂和变化的环境。
4. 联合处理技术:联合处理技术是指将雷达信号处理与其他传感器数据(如红外、光学、声纳)进行融合和联合处理,从而提高综合性能。
雷达系统中的信号处理技术

主要内容
关键技术
小结
雷达脉冲压缩技术
脉冲压缩的程度用脉冲压缩系数D表示,它定 义为:
D 0
D即压缩后的脉冲宽度τ比发射脉冲宽度τ0缩小的 倍数,亦称脉压比。它是衡量脉压处理的主要技 术指标之一。
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目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
动目标检测MTD
MTD也就是一种相参积累和多普勒滤波的结合,相干积 累的目的为:
目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
设加在第k个滤波器的第i个输出端头的加权值为:
wik e-j[2 (i1)k / N],i 0,1, N 1
k表示标号从0到N-1的滤波器,每一个k值对应一组不同的加权 值,相应地对应一个不同的多普勒滤波器响应。图10中所示滤 波器响应是N=8时加权所得各标记k的滤波器频率响应,k取 0~7。该滤波器的频率覆盖范围为0到 fr 。 在仿真实验中,通 常是通过快速傅里叶变换FFT来实现的。
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
三、雷达系统信号处理 关键技术及分析
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目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
雷达系统信号处理关键技术
1 数字正交相干检波
2
3 动目标检测MTD
4
脉冲压缩技术
恒虚警检测CFAR
7
目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
数字正交相干检波
相干检波 技术的优 点
雷达系统中的信号处理技术
雷达与通信中的信号处理技术研究

雷达与通信中的信号处理技术研究雷达和通信是现代科学技术的两大重要领域,它们的发展成果不仅广泛应用于军事,而且在民用领域也发挥着越来越重要的作用。
为了更好地实现雷达和通信的功能,必须采用一系列有效的信号处理技术来处理各种信号。
本文将讨论雷达与通信中常用的信号处理技术以及它们的理论和应用。
一、雷达信号处理技术雷达是一种利用电磁波来获取目标信息的系统,其基本构成部分由发射机、天线、接收机和信号处理器组成。
其中信号处理器是雷达系统中最为重要的部分,它负责对信号进行处理和分析,从而提取有关目标的信息。
雷达信号处理技术主要包括如下几个方面:1. 目标检测目标检测是雷达信号处理的首要任务。
其目的是从雷达接收信号中识别出存在的目标,对径向速度、距离和方位角等参数进行测量。
目标检测需要针对各种不同的噪声、杂波和干扰因素进行优化,主要方法包括单门限、双门限、恒虚警率、协方差域等。
2. 目标跟踪目标跟踪是指在雷达信号处理过程中,随着雷达和目标的相对位置、目标的移动状态变化,对目标进行连续跟踪并输出其运动轨迹。
目标跟踪需要综合考虑跟踪器的时间处理特性、投影算法和目标运动学变化等因素。
3. 雷达成像雷达成像是指通过雷达信号处理后,将目标表面散射反射波信号的变化表示成一张二维或三维图像。
雷达成像是现代雷达系统中广泛采用的方法,可以不受天气和光线等因素的影响快速获得目标表面形状、材料和运动状态等信息。
二、通信信号处理技术通信是一种高速数据传输技术,无线通信在现代社会中扮演着至关重要的角色,为了更好地实现数据的传输保障,并优化数据传输质量,需要采用多种信号处理技术进行处理。
通信信号处理技术主要包括如下几个方面:1. 信号增强在实际应用中,通信信号往往在传输过程中会因为一系列原因而受到干扰,这会导致部分信息丢失或变形。
信号增强技术可以利用一系列信号处理技术,使得传输的信号还原到原始信号的状态。
通信信号增强技术主要包括滤波、去噪、信号平均、自适应加权等。
信号处理技术在雷达系统中的应用研究

信号处理技术在雷达系统中的应用研究雷达是近年来应用广泛的一种电磁波无线传输技术,其功能包括测距、测速、成像等,被广泛应用于战争指挥、航空、气象、导航、地质勘探等各领域。
而信号处理技术则是雷达系统中必不可少的一部分,它能够对雷达所采集到的数据进行处理、分析、提取,从而得到有关目标的各类信息。
本文将就信号处理技术在雷达系统中的应用进行探讨。
一、雷达系统的基本原理雷达系统是一种通过电磁波进行无线传输的技术,其基本原理可以概括为:由雷达发射器产生一定频率的电磁波,经天线辐射出去,经过空气或其他介质后,遇到目标时一部分电磁波被反射回来,再由接收天线接收回来,经过放大器等模块之后,利用信号处理技术对返回的信号进行分析处理,从而得到目标的各类信息。
其中,雷达的主要参数包括频段、频率、功率、脉宽、重复频率、极化方式等。
二、信号处理技术在雷达系统中的应用信号处理技术是对雷达信号进行处理、分析、提取的重要方法,能够让我们更加深入地了解目标的各类信息。
下面将就信号处理技术在雷达系统中的应用进行探讨。
1、基础信号处理基础信号处理是雷达系统中最基本的处理过程,包括对原始雷达信号的放大、滤波、降噪等过程。
其中,滤波是指采用滤波器对雷达接收到的信号进行去除杂波、信号调整等处理,从而得到更加清晰的信号。
而降噪则可以有效地去除由于天气、电磁干扰等原因产生的噪声信号。
基础信号处理是整个信号处理流程中非常重要的一环,对于后续的分析处理起到了十分重要的作用。
2、频谱分析频谱分析是指对雷达信号进行频谱分解,从而得到信号在不同频率范围内的特征分布。
频谱分析可以帮助我们从信号的角度来了解目标的物理特征,例如目标的尺寸、形状、结构等,对于将目标进行分类、识别等起到了重要的作用。
3、成像处理雷达成像处理是指对雷达接收到的信号进行反演,从而实现对目标图像的生成。
成像处理可以帮助我们从图像的角度来了解目标的物理特征,例如目标的外形、纹理、表面形态等,对于目标的鉴定、跟踪等方面有着十分重要的作用。
雷达通信中的信号处理技术

雷达通信中的信号处理技术雷达通信是一种广泛应用于军事和民用领域的重要技术,其通过发送和接收电磁波来探测目标和传输信息。
在这个过程中,信号处理技术是至关重要的,它可以帮助我们提取有用的信息并抑制干扰信号。
在本文中,我们将深入探讨雷达通信中的信号处理技术。
一、信号处理的基本原理信号处理是指在不同的信号中寻找有用的信息或者从信号中去除噪声的处理技术。
在雷达通信中,信号处理的主要任务是从发射的电磁波中提取目标的信息,并从接收到的信号中分离出目标信号和噪声信号。
为了实现这个目标,我们需要采用一系列的信号处理技术。
其中最基本的技术是对信号进行变换。
我们可以将一个信号转换为另一种形式,例如从时域转换为频域,或者从空间域转换为波数域。
这种变换可以使我们更好地理解和处理信号。
对于雷达通信来说,主要采用的是时域和频域变换技术。
时域变换是指通过对信号进行时间轴方向的变换来提取信息,例如对信号进行滤波、抗混叠等处理。
频域变换是指通过对信号进行频率轴方向的变换来提取信息,例如进行傅里叶变换、谱分析等处理。
二、信号处理的应用在雷达通信中,信号处理技术的应用非常广泛。
其中最重要的应用就是目标检测和跟踪。
通过对接收到的信号进行分析,我们可以确定目标的位置、速度、方向和大小等信息,进而进行目标的跟踪和追踪。
此外,信号处理技术还可以用于雷达通信的数据传输和压缩。
在雷达通信的数据传输过程中,由于信号包含大量的冗余信息,因此我们需要进行数据压缩来减小数据传输的量。
在此过程中,信号处理技术可以帮助我们分析和提取信号中的冗余信息,从而实现更有效率的数据压缩。
三、信号处理技术的发展趋势随着雷达通信技术的不断发展,信号处理技术也在不断地发展和改进。
未来,我们可以预测信号处理技术将向以下几个方面发展:1、高精度目标检测和跟踪技术。
随着雷达通信技术的提高,我们需要从信号中提取更精确的目标信息,因此需要开发更高效的目标检测和跟踪技术。
2、低信噪比信号处理技术。
机载雷达系统的信号处理技术

机载雷达系统的信号处理技术在现代航空领域中,机载雷达系统扮演着至关重要的角色。
它就像是飞机的“眼睛”,能够帮助飞行员在复杂的环境中探测目标、获取信息,保障飞行的安全与高效。
而在机载雷达系统中,信号处理技术则是核心关键,它决定了雷达性能的优劣。
机载雷达系统所接收到的信号通常是极其微弱且混杂在各种噪声中的。
这就好比在一个嘈杂的集市中,要从众多的声音中分辨出特定的一个人的讲话。
为了能从这些复杂的信号中提取出有用的信息,先进的信号处理技术应运而生。
首先,我们来谈谈脉冲压缩技术。
脉冲压缩可以理解为一种在保持雷达发射功率不变的情况下,通过对发射脉冲进行特殊编码,使其在接收端经过匹配滤波处理后,能同时获得大的探测距离和高的距离分辨率。
简单来说,就是让雷达在看得远的同时,也能看得清楚。
在实际应用中,常见的脉冲压缩技术包括线性调频、相位编码等。
线性调频就像是一个逐渐升高或降低的音调,通过对接收信号的处理,可以将这个“音调”压缩成一个很窄的脉冲,从而提高距离分辨率。
相位编码则是给发射脉冲赋予特定的相位模式,接收端根据这个模式进行解码和处理。
接下来是动目标显示(MTI)和动目标检测(MTD)技术。
在充满各种运动目标的环境中,如何有效地检测出那些相对于背景有相对运动的目标是个关键问题。
MTI 技术通过对相邻脉冲回波的相减,来抑制固定杂波,突出运动目标。
而 MTD 技术则是在 MTI 的基础上发展而来,通过更复杂的滤波器组,进一步提高了对运动目标的检测性能。
机载雷达在工作时,往往会受到各种干扰,比如敌方的电子干扰、自然环境中的电磁干扰等。
这时候,抗干扰技术就显得尤为重要。
频率捷变技术通过快速改变雷达的工作频率,让敌方难以跟踪和干扰。
而自适应波束形成技术则能够根据干扰的方向,自动调整雷达波束的形状和指向,降低干扰的影响。
在信号处理中,数字滤波技术也是不可或缺的一部分。
它就像是一个筛子,能够把我们不需要的噪声和干扰滤除掉,只留下有用的信号。
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雷达信号处理机显控及通信技术分析
摘要:现代雷达系统功能愈发丰富,系统构成也变得复杂,雷达显控系统要满足更多的功能与需求。
通过合理利用现代化科学技术提升信号处理显控与通信功能,促进雷达使用性能的提升。
本文从雷达显控系统功能要求为切入点,分析雷达信号处理机显控及通信技术要点,推动技术创新与进步。
关键词:雷达显控系统;通信技术;抗干扰
引言
雷达信号处理机,在各种干扰波、信号的影响对回波信号进行有效检测,也会对雷达定位的准确性产生一定影响。
雷达信号处理的正常运行受到处理机显控与通信技术的影响,因此有必要做好研究分析工作。
通过分析研究雷达信号处理显控与通信技术,可以逐步完善与提升雷达性能,本文就此展开论述。
1、雷达技术分析与概述
雷达,即利用电磁波对目标探测,通过借助无线电定位方式完成探测与侧巨额,并利用回波明确被探测目标的具体空间位置。
就眼下情况而言,雷达具有较为准确的定位功能,在实际中有着广泛使用,如气象领域、军事领域、航天航空等。
简而言之,雷达就是利用电磁波发射,对目标完成一系列操作,包括探测、照射、回波接收等。
雷达产生之处用于军事,也就是一战期间。
但受到当时技术条件的限制,探测范围有限且探测精确性不足。
随后到二战时期,随着各项技术条件发展,雷达技术逐渐成熟,已经初步完成地对空、空对地及空对空探测。
后期雷达中开始应用脉冲跟踪技术,20世纪又纳入微处理技术、光学探测技术等,这意味着雷达技术开始走上智能化与自动化的道路。
2、雷达显控系统功能的特点
2.1多样化功能特点
雷达系统种类不同,各项侧重点也存在差异,雷达系统显示信息也不同,这也是雷达系统多样性特点的最直观体现。
比如,日常常见高频天地波雷达系统,本身侧重显示压缩后的距离与速度的频谱信息,因此实际中侧重探测目标态势信息;成像雷达,对目标护理、方位的信息借助PPI显示器实时显示,并将目标成像图形进行显示。
此外,利用三维立体的方式显示距离、速度的压缩信息,将探测范围内的目标更加直观、详细的显示出来。
2.2实时性功能特点
雷达系统处于工作状态时,目标回波被信号接收机接收并实时处理。
多通道接收机工作时,接收目标回波具有数据量大的特点,通过显控系统实施存储与处理数据等。
同时,雷达系统及时接收到显控系统传送的用户参数设置信息与控制指令,达成实时控制的目的。
2.3高性能功能特点
现在市场逐步使用的光栅显示器和传统显示器对比,前者具有显著性优势,如画面稳定性高、系统运行可靠等。
同时也可以利用显示器空间将一些数据状态显示出来,设计者通过合理布局显示屏空间,让使用者可以直观观察所需要的数据,降低操作难度。
此外,通过使用光栅显示器不会出现坐标转换时的裂纹,促进显示屏显示功能的提升。
3、雷达信号处理机显控与通信技术运行要点分析
3.1技术概述
随着社会经济发展与相关技术进步,雷达技术种类与水平也处于快速提升状态,行业中根据雷达用途划分不同种类,主要包括气象方面、军事方面及航空航
天等。
通常而言,雷达系统由不同部分组成,这里不做赘述。
雷达信号处理机的
中能在于杂音消除及目标信息获取,雷达信号处理机显控很大程度上影响到雷达
的高效性与精准性。
随着雷达持续增加接收的样本信息,使得设备操作难度增加,要求操作人员
具有更高的操作技巧与方法,因此雷达领域中普遍重视雷达信号处理机显控的研
究工作。
通常修正误差以提高显控的实效性,一般利用MAD抑制低速杂音信号,达成有效区分目标回波与杂波。
考虑到目标回波与杂波频率之间存在差异,理论
上技术人员可以利用相关设备与技术快速消除杂波,但实际中部分杂波核心频率
为0,同时存在不确定的多普勒频移,很容易出现滤波器无法过滤杂波的情况,
这意味着传统MAD手段滤波效果有限,出现显控判断情况。
针对这种情况,技
术操作人员可以选择自适应恒虚警技术,利用CFAR实现抑制杂波的情况,或是
直接利用数字滤波器技术,杂波筛选与掩盖通过脉冲压缩手段完成,避免杂波产
生的不良影响。
但考虑到目前模拟技术水平有限,使得实际运行中无法达成预期
掩盖效果。
技术人员通过优化滤波的方式减少理论值的偏差,如合理使用多普勒
滤波器,促进雷达信号显控效果的提升。
同时也可以选择使用FIR技术进行滤波
处理,具有显著的抗干扰性能。
此外。
将MTD技术引入到雷达系统中,杂波抑
制通过窄带滤波器完成,促进信号接收器工作性能的提升,最大程度提升信号的
有效性,达成提升显控水平的目的。
3.2雷达通信技术合理使用
雷达通信流程,通常为:电磁波通过雷达发射器发出,通过转换器转换后直
接传输给天线,天线导出电磁波后遇到目标对象并生成回波信号,生成的回波由
天线接收,接收到的数据与信号处理通过接收装置完成。
根据回波的延迟时长合
理判断距离,通常根据计算公式S=CT/2完成。
整个计算过程中,天线自身的方向性作为方向检测的主要依据,这也是确定
对象俯仰角与方位角的根本依据,依据回波频率确定探测目标的速度,整个计算
过程根据多普勒频移工作完成,避免其他干扰信号产生不利影响,最大程度发挥
信号处理机的性能。
具体应用时,操作人员采取相应措施促进雷达系统抗干扰性
能的提升,大幅度提升信号处理机的工作性能。
此外,考虑到整个背景与技术水平,雷达系统可以根据自身需求选择合适的现代化技术,如加密技术、数据处理
技术等,大幅度提升雷达运作时的稳定性,提高工作效率与质量。
3.3雷达显控调试技术要点
(1)PCIe光纤板卡调试技术要点。
PCIe光纤板卡调试时,主要对硬件收发
数据逻辑正确性与传输速率进行全方位的验证。
将固定包大小的数据包直接发送
给信号处理机端,以32位递增数作为数据形式,显控系统将信号处理机发来的
数据接收并进行处理,全方位对数据包大小进行验证,同时保证数据的正确性。
实际中利用32位递增数形式时,会将一些简单的程序错误进行掩盖,使得跳变
数情况的出现,比如测试从0到0xffffffff时,反复多次测试,最后对硬件收发数
据的逻辑进行全方位验证。
(2)乒乓缓冲调试技术要点分析。
乒乓缓冲技术使用中普遍使用多线程技术,基本原理就是单步调试通过接收线程里设置断点的方式进行。
分析读写缓冲
序号的正确与否,缓冲区每次读取是,都需要在0和1之间切换读缓冲序号,表
明乒乓缓冲处于正常工作状态。
接着对接收数据进行全方位测试,将120M大数
据爆通过信号处理机端发送出去,选择32位连续数数据形式进行,选择8M大小的乒乓缓冲区。
利用乒乓缓冲技术对信号处理机的数据进行接收并组合为128M
的大数据包,然后测试数据包的数据是否连续来进一步判断乒乓缓冲工作的正确性。
结语
总而言之,虽然雷达实际运行中不受地形、气候等因素影响,可以在各种复
杂领域中应用。
但随着雷达技术数字化发展,要求信号处理机具备更多的功能。
重视雷达使用性能并合理利用现代科学技术,全方位提升雷达信号处理机的性能,更能发挥设备功能。
希望通过本文论述,可以为类似研究提供借鉴,推动雷达信
号处理机显控及通信技术提升,实现雷达技术长远发展。
参考文献
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