在關(guān)于雷達(dá)原理的說明中，經(jīng)常見到各種濾波器的描述，那濾波器到底是什么呢？可以簡單理解為：濾波器是用于濾波，怎么濾呢？通過信號(hào)的頻率特性來過濾；濾波有什么用呢？得到想要的頻率，去除不想要的頻率信號(hào)。濾掉的頻率哪去了？濾波過程中，這些濾除的信號(hào)轉(zhuǎn)變成了熱能，最后由雷達(dá)散熱部分（主要是風(fēng)冷和水冷）處理掉。

一、常見濾波器

雷達(dá)中常用的濾波器有以下幾種：

1.低通濾波器：對(duì)頻率濾波，去高存低。容許低于截至頻率的信號(hào)通過，但高于截至頻率的信號(hào)不能通過電子濾波裝置。

2.高通濾波器：對(duì)頻率濾波，去低存高。讓某一頻率以上的信號(hào)分量通過，對(duì)于該頻率以下的信號(hào)分量不允許通過。

3.帶通濾波器：允許特定頻率段的信號(hào)通過，同時(shí)屏蔽其他頻率段的信號(hào)。如LRC震蕩回路就是一個(gè)模擬帶通濾波器。

4.帶阻濾波器：與帶通濾波器相反，屏蔽特定頻率段的信號(hào)。

以上四種濾波器一般在需要時(shí)使用，不一定每部雷達(dá)中全部都有使用，早期都是設(shè)計(jì)在模擬電路中，使電路實(shí)現(xiàn)濾波功能，現(xiàn)今數(shù)字時(shí)代，濾波器都變成了算法實(shí)現(xiàn)，也就是在雷達(dá)最前端就進(jìn)行數(shù)字化，后續(xù)的濾波處理就變成了在計(jì)算機(jī)中用算法來進(jìn)行濾波處理了。

二、匹配濾波器

匹配濾波器：使輸出信噪比最大的線性濾波器，其濾波器的傳遞函數(shù)形式是信號(hào)頻譜的共軛。啥意思呢？這種濾波器不是簡單對(duì)頻率的處理，而是為了信號(hào)檢測(cè)做準(zhǔn)備的（信號(hào)檢測(cè)的核心需求就是信噪比要高，關(guān)于這個(gè)問題單獨(dú)開篇說明），它是雷達(dá)能夠進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)的前提，也是核心的濾波器。下面重點(diǎn)來說它。

匹配濾波的特性是：一方面，從幅頻特性（就是幅度和頻率的一個(gè)函數(shù)，有時(shí)畫圖顯示）來看，匹配濾波器和輸入信號(hào)的幅頻特性完全一樣。這也就是說，在信號(hào)越強(qiáng)的頻率點(diǎn)，放大倍數(shù)也越大；在信號(hào)越弱的頻率點(diǎn)，放大倍數(shù)也越小。這就是信號(hào)處理中的馬太效應(yīng)。也就是說，匹配濾波器是讓信號(hào)盡可能通過，而不管噪聲的特性。其一個(gè)前提是白噪聲，也即是噪聲的功率譜是平坦的，在各個(gè)頻點(diǎn)都一樣。因此，這種情況下，讓信號(hào)盡可能通過，實(shí)際上也隱含著盡量減小噪聲的通過，從而使輸出信噪比（SNR）最大。

另一方面，從相頻特性上看，匹配濾波器的相頻特性和輸入信號(hào)正好完全相反。這樣，通過匹配濾波后，信號(hào)的相位為0，正好能實(shí)現(xiàn)信號(hào)時(shí)域上的相干疊加。而噪聲的相位使隨機(jī)的，只能非想干疊加。這樣在時(shí)域上保證了輸出信噪比大最大。

實(shí)際上，在信號(hào)與系統(tǒng)的幅頻特性與相頻特性中，幅頻特性更多地表征了頻率特性，而相頻特性更多地表征了時(shí)間特性。匹配濾波器無論從時(shí)域還是頻域，都充分保證了信號(hào)盡可能大地通過，噪聲盡可能小地通過，因此能獲得最大信噪比的輸出。

三、匹配濾波的作用

匹配濾波器對(duì)信號(hào)做兩種處理：

1.濾波器的相頻特性與信號(hào)相頻特性共軛，使得輸出信號(hào)所有頻率分量都在輸出端同相疊加而形成峰值。

2.按照信號(hào)的幅頻特性對(duì)輸入波形進(jìn)行加權(quán)，以便最有效地接收信號(hào)能量而抑制干擾的輸出功率。

上面的說明比較專業(yè)和程式化，對(duì)于大部分工程應(yīng)用來說，需要記住的是：匹配濾波器是使輸出信噪比最大的線性濾波器，信噪比越大則越好進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。記住這個(gè)就好。