[科普中国]-噪声雷达

噪声雷达又称随机信号雷达，是一种以噪声波形（NW）为探 测信号，可直接发射微波噪声信号或发射 被低频噪声信号调制的载波信号的雷达。 1

术语简介噪声雷达一般采用随机或伪随机信号对载频进行调频调相，是一种能提供所需的高电磁兼容性（EMC）和低截获概率（LPI）性的最合适波形。包括矩形功率谱噪声信号和高斯功率谱噪声信号。

目前研究较多的是相位编码噪声雷达，所用信号是随机码或伪随机码。

随机码调制的噪声雷达具有理想的“图钉”形模糊图，不存在周期性的距离和速度模糊，随机码调相连续波雷达避免了周期信号雷达中普遍存在的多普勒敏感的困难，从而使其具有较宽的多普勒容限范围，因而具有优良的测距和测速性能。

随机码噪声雷达的波形合成自由度大，隐蔽性好，因而具有很强的抗干扰和低截获性能。随着计算机计算水平的高速发展，毫米波形源所需的带宽得到发展。因此噪声雷达可在短距离范围得到应用，如碰撞警告，水雷探测，SAR 成像，飞机自动降落，船舶停靠等。

组成噪声雷达基本组成包括噪声源、线性功率放大器、发射天线、接收天线、线性高放，混频器和共用本振，视频电调延迟线，乘法器和集叠器等。

工作原理噪声雷达的工作过程大致为：由噪声源产生特定的噪声波形，传送到线性功率放大器使波形获取足够的电磁能量，经发射天线以波束的形式发射到大气中。

当波束碰到范围内的目标后会被反射到各个方向，其中一部分被反射到雷达方向，被雷达的接收机接收反射波信号，将不失真的放大所需的微弱信号，抑制不需要的其他干扰信号。

混频器与本振源结合，将信号频率降为中频信号，经信号后处理得到相应的速度和距离等数据。

分类根据噪声雷达发射噪声波的不同以及接收信号处理方式的不同，噪声雷达从总体上大致分为三类：

（1）相关法噪声雷达。通过发射微波噪声，在时域中对接受信号进行处理。可获得“图钉”状的模糊图，因此具有良好的距离和速度分辨率。其关键技术是宽频带延迟线和天线收发隔离技术。

（2）频谱法噪声雷达。同样是发生微波噪声，在谱域中把接受信号和基准信号相加后在进行频谱分析，并且不需要延迟线。其技术关键是分辨频谱中混有的镜像型和干扰性假目标，对活动目标的检测以及天线收发隔离技术。

（3）反相关法噪声雷达。其发射信号被一低频噪声调频，在混频器的输出是基准信号和回波信号的频差。其中反相关测距可减少近距离漏信号的影响，适用于近距离测量系统。

应用随着时代的发展和技术的革新，为了满足军事和民事上特殊的需求，对传统型的噪声雷达进行技术改进。本文以现代常用的两种噪声雷达为例，来阐述噪声雷达在实践上的应用。

超宽频随机噪声成像雷达使用噪声作为激励源，将噪声雷达和超宽频技术结合起来可构成超宽带雷达层析成像技术，已经成为雷达探测技术发展方向之一。

随机信号雷达相比于传统型雷达，除了具有较优的测距和测速能力，同时在低截获率和电磁兼容性上表现优异性能。采用UWB技术对信号进行调制，使其具备较好的隐蔽性、传统能力和成像分辨率等，可对伪装目标、地下或建筑内目标进行探测和成像，但是UWB雷达无法区分所接收的信号是目标反射的回波信号还是同区域内其他UWB雷达发射的信号，与同区域内同频段的其他类似UWB信号存在电磁兼容问题。

因此将随机噪声雷达和UWB技术结合起来，即随机噪声超宽带成像雷达，它既可以克服信号的电磁兼容问题，又可以提高雷达的探测和成像能力。

乌克兰国家科学院于2002年开发出以X波段噪声连续波（频率为9.1GHz、带宽0.15GHz）作为合成孔径雷达发射信号的一套成像系统。并经外场试验证实了该系统的稳定性和成像能力。

伪随机码连续波雷达伪随机码连续波(PRC-CW)雷达是噪声雷达实现数字化的方式之一，是通过二进制序列代码对载频信号进行调相后发射噪声波形的雷达。

相对于脉冲雷达表现出较好的特性：

一是通过伪随机编码使扩频信号产生类似白噪声的统计特性信号，便于雷达系统传输；

二是产生的扩频信号具有隐蔽性，提高了电子侦察的防御能力；

三是具有很强的相关性，在接收端对信号分析只能同步解调才能相关接受，具有优异的低截获率。

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学