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巧妙利用：被动雷达如何利用周围的无线信号？
在当今军事与民用技术发展飞速的时代，被动雷达系统逐渐显露出其独特的魅力。这种雷达技术的潜力在于它能够利用环境中现有的无线信号来检测和追踪物体，这些信号通常来自于如广播电台、商业通讯信号等非合作源。与传统雷达系统相比，被动雷达系统不需要专门的发射器，这使其在成本、效率及隐蔽性方面具备了明显的优势。
传统雷达系统有一个共同的发射器和接收器，通过脉冲信号来量测物体的位置。而在被动雷达系统中，接收器利用环境中的第三方发射信号，并透过比较发射信号到达物体的直接距离与反射距离来计算物体的位置信息。这一过程不仅可以提供目标的距离，还能测量多个参数，如Doppler频移和到达方向，从而计算目标的速度和航向。
被动雷达系统的优势在于其廉价的操作成本和隐蔽性，使得在不需专门频率配置的情况下，能够迅速更新情报。
被动雷达的历史背景
被动雷达系统的概念并非新鲜事物。早在1935年，英国的罗伯特·沃森·瓦特就首次利用无线电波检测到一架轰炸机，这为雷达技术的发展奠定了基础。随着技术的演进，许多国家开始部署各类型的双基地雷达系统来应对空中威胁，其中英国的CHAIN HOME和法国的CW雷达都是早期的例子。
第二次世界大战期间，德国也利用了被动双基地雷达，通过英国的CHAIN HOME雷达来侦测飞机。尽管随着发射器和接收器技术的进步，单基地雷达得以蓬勃发展，但随着计算机技术与数字接收器技术的提升，被动雷达系统在1980年代又重新引起了人们的关注。
被动雷达的工作原理
在被动雷达系统中，接收器需要精确接收来自多个信号源的反射波。这包括广播电视信号、FM无线电和GPS卫星等。系统通过撷取发射信号的参考通道来动态采样信号形式，进行数字波束形成和自适应滤波等多项处理步骤，以确保能够准确提取出目标信息。
被动雷达系统需具备低噪声、高动态范围和高线性度的接收器设计，以在强干扰下识别极小的回波信号。
被动雷达的优势与挑战
优势方面，被动雷达系统不仅降低了采购成本，也使得操作和维护变得更为简便。在一些需要隐秘操作的任务中，被动雷达无疑提供了一种无需传输特定频率的选择。然而，对于这种技术而言，挑战亦随之而来。其中最大的挑战在于，系统高度依赖于外部信号源，这使得其可用性受到环境因素的极大影响。
此外，虽然被动雷达在性能上已经逐渐接近传统短中程雷达系统，但在定位精度和追踪稳定性上，仍需进一步加强。多基地雷达的使用虽可以提高精度，但系统的复杂性也随之增加。
当前的研究与未来展望
目前，全球许多商业与学术机构正在积极开展被动雷达的相关研究，并拓展其应用领域。美国、英国、法国等多个国家的研究人员都致力于深入开发现代数字广播信号的利用可能性。例如，HDTV标准因具备极好的模糊性函数而被认为是被动雷达的一个理想信号源，这也使得它逐渐成为相关研究的热点。
鉴于被动雷达系统的低成本特性，这一技术对于预算有限的研究机构和其他单位具有特别的吸引力，因为其所需的硬体设施较少，研究者可以侧重于算法的提升和计算能力的加强。随着数字信号处理技术的进步，未来我们将见证被动雷达技术的进一步发展，并进一步范围扩展至更多的应用领域，而这是否会改变我们对无线信号利用的基本认知呢?
