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虛警漏警問題

工信部無2021【181】號文件中，是這樣定義的“虛警”：虛警是指在規(guī)定的條件下，實際目標不存在而雷達探測判為有目標的事件。虛警與虛假信號相關(guān)，下圖中產(chǎn)生的虛警現(xiàn)象是由于干擾信號的功率超過檢測門限導(dǎo)致。

汽車雷達受到其他汽車雷達干擾時將出現(xiàn)虛假信號或底噪抬升的現(xiàn)象，對目標檢測產(chǎn)生的影響除了虛警，還有漏警、或探測距離變短（即靈敏度下降）。漏警是指在規(guī)定的條件下，存在目標時，雷達探測結(jié)果判斷為無目標的事件。漏警與噪聲功率相關(guān)，下圖中產(chǎn)生的漏警現(xiàn)象是底噪抬升后，噪聲功率高于目標功率所致。

探測距離變短（靈敏度下降）是指在某種觀測環(huán)境或存在虛警或漏警概率的條件下，雷達能探測目標的最大距離變短。

我們知道雷達的一個最主要的功能就是探測各種目標的存在并有效地上報。例如：氣象雷達要探測的目標是雨和雪，那么其他的建筑物，地面之類的就是無用目標，就會對它產(chǎn)生干擾；用于進行地形測繪或者測量高度的雷達，探測的目標是地面，所以雨、雪、飛鳥等就是無用目標，也會產(chǎn)生雜波或者干擾。

來看下面的一個實驗室中測試的例子，（注意：實驗室測試樣品與商用產(chǎn)品并不相同，這里只是舉例說明）。下圖紅線框里是目標模擬器給到汽車雷達的一個有用目標（距離60m，速度10m/s的目標），下表是汽車雷達檢測出的目標結(jié)果列表，在檢測出這個有用目標的同時，也檢測出了許多其他的無用目標，圖中顯示了9個無用目標：

甚至檢測出的都是無用目標，有用目標完全沒有顯示出來，如下：

然后，僅調(diào)整了一下實驗室中吸波材料的放置，無用目標就減少到了3個，如下：

“空無一人的陵園，在汽車雷達上顯示有大量人影”，這是雷達將虛假目標錯誤地顯示在了屏幕上，而沒有正確地執(zhí)行濾除和消除無用目標的動作。這些所謂的“人影”出現(xiàn)，是因為外界的環(huán)境存在各種干擾和雜波，我們看到即便是在上面的暗室環(huán)境，也無法完全避免。我們無法像在實驗室中去改變現(xiàn)實環(huán)境，只能通過雷達自身的算法去處理和避免。幾乎所有的雷達都有自動跟蹤和檢測目標的能力，包括各種虛警和目標抑制的設(shè)門限技術(shù)，以及估測目標位置和分辨目標的算法，等等。

02

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雷達接收機及其阻塞測試

所以說，雷達接收機的設(shè)計非常關(guān)鍵。跟我們熟悉的無線通信系統(tǒng)相比，雷達也是由發(fā)射機和接收機組成，不同的是，雷達接收機是需要以提供有用回波和無用干擾之間有最大鑒別率的方式對雷達發(fā)射的回波進行放大、濾波、下變頻和數(shù)字化。也就是說設(shè)計雷達接收機，不僅需要考慮系統(tǒng)噪聲，動態(tài)范圍，射頻前端，放大器，混頻器，本振，頻率合成這些最基本的無線通信系統(tǒng)的傳統(tǒng)問題，還得增加更多的算法去鑒別有用和無用目標，例如多種多樣的增益控制技術(shù)。

靈敏度時間控制 (STC) 是其中的一種，它可以使雷達接收機的靈敏度隨時間變化。我們試想一下，不同的雷達截面積、不同的氣象條件和不同的距離將引起不同的回波強度。其中，距離對雷達回波的影響可能是最大的，所以說雷達要搜索的有用目標，距離越遠就將變得回波強度越小。而無用目標，可能就在近處產(chǎn)生了很強的回波，強到甚至超過了接收機的動態(tài)范圍。所以靈敏度時間控制 (STC) 技術(shù)可以減輕這種由于距離所產(chǎn)生的雷達回波強度的不利影響。

另外還有雜波圖增益控制，除了雷達接收機本身產(chǎn)生的噪聲，鄰近雷達、通信設(shè)備等也會產(chǎn)生干擾能量，雷達本身輻射的能量被無用目標（如雨、雪、鳥、蟲、大氣、金屬等等）散射的部分也可以歸類為干擾或雜波。雜波圖由數(shù)字地圖控制，它記錄多次掃描中每一個雜波圖單元里雜波的平均幅度，并在必要的地方調(diào)整接收機增益以保證雜波回波低于接收機飽和電平。

在我國以前的文件規(guī)定中，是沒有雷達接收機阻塞的測試項的，在新的181號文件規(guī)定中，增加了雷達接收機阻塞這一測試項。雖然發(fā)射機的性能始終是無線電監(jiān)管部門最重要的關(guān)注點，但如果雷達接收機不能夠保證性能和有效地工作，那么對應(yīng)的雷達發(fā)射機就相當于是在制造無用信號，成為其他雷達設(shè)備的干擾和雜波。在規(guī)定中，使用了雷達工作頻段內(nèi)和工作頻段外的CW干擾分別作為阻塞信號，來考察雷達接收機在存在干擾的情況下是否還能夠正常地檢測目標。

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