本實用新型涉及雷達信號處理技術領域，具體涉及一種雙邊帶頻率分集陣列雷達系統(tǒng)。

背景技術：

雷達目標檢測技術在軍事和民用領域都有廣泛的應用需求。相控陣被廣泛應用于雷達目標定位，但由于其波束方向圖只與角度有關，無法從其波束方向圖中直接提取目標距離信息，也無法有效抑制距離依賴的干擾和雜波。

頻率分集陣列(frequency diverse array,FDA)同時依賴于距離和角度的波束方向圖，使其成為近幾年國內外學者研究的熱點。但由于其固有的距離、角度耦合，無法直接從其波束圖中提取距離和角度信息。此外，目前實現(xiàn)頻率分集陣列雷達目標探測主要是通過采用多個不同頻率偏置的FDA子陣或FDA與相控陣聯(lián)合收發(fā)等方法，不易用于實際場景且較難實現(xiàn)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是現(xiàn)有頻率分集陣列無法直接提取目標的距離和角度信息，且不易用于實際場景和較難實現(xiàn)的問題，提供一種雙邊帶頻率分集陣列雷達系統(tǒng)。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

雙邊帶頻率分集陣列雷達系統(tǒng)，由N個呈等間距線性排列的陣元構成，其中N為正整數(shù)；每個陣元包括發(fā)射部分和接收部分；其中

發(fā)射部分包括調制信號生成器、雙邊帶調制器和發(fā)射天線；調制信號生成器的輸出端與雙邊帶調制器的輸入端相連，雙邊帶調制器的輸出端連接發(fā)射天線；

接收部分包括接收天線、濾波器組和定位解算單元；濾波器組由2個通過頻率不同的窄帶濾波器組成；接收天線同時連接這2個窄帶濾波器的輸入端，2個窄帶濾波器的輸出端同時與定位解算單元的輸入端連接。

上述方案中，優(yōu)選的是每個陣元的雙邊帶調制器主要由乘法器構成；乘法器的一個輸入端與調制信號生成器連接，乘法器的另一個輸入端接入載波信號。

進一步的，上述方案中，優(yōu)選的是每個陣元的雙邊帶調制器所接入的載波信號均相同。

上述方案中，優(yōu)選的是每個陣元的發(fā)射部分還進一步包括幅值歸一化調整單元，該幅值歸一化調整單元串接在雙邊帶調制器和發(fā)射天線之間，即幅值歸一化調整單元的輸入端與雙邊帶調制器的輸出端連接，幅值歸一化調整單元的輸出端與發(fā)射天線連接。

上述方案中，優(yōu)選的是第n個陣元的2個窄帶濾波器的通過頻率分別為f₀-nΔf和f₀+nΔf；其中n＝1,2,…,N，N為陣元的個數(shù)，f₀為陣列載波頻率，Δf為偏置頻率。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下特點：

1、本實用新型可以在發(fā)射單個頻率偏置信號的情況下就能獲取遠程目標的角度和距離信息。

2、進一步的，本發(fā)明能夠完成單個目標的單頻率偏置信號定位。

3、本實用新型的目標定位方法的發(fā)射信號中不需要載波直流信息，有效地節(jié)約發(fā)射功率。

4、本實用新型的發(fā)射波形中不包含載頻分量，可以有效地提高抗干擾和抗截獲的能力。

附圖說明

圖1為雙邊帶頻率分集陣列雷達系統(tǒng)的發(fā)射部分的原理示意圖。

圖2為雙邊帶調制器的原理示意圖。

圖3為雙邊帶頻率分集陣列雷達系統(tǒng)的接收部分的原理示意圖。

圖4是上邊帶-下邊帶聯(lián)合估計圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步說明：

雙邊帶頻率分集陣列雷達系統(tǒng)，如圖1所示，由N個呈等間距線性排列的陣元構成，其中N為正整數(shù)。陣元與陣元間的間隔為d，其中d一般為發(fā)射信號的1/2波長，每個陣元包括發(fā)射部分和接收部分。

發(fā)射部分包括調制信號生成器、雙邊帶調制器、幅值歸一化調整單元和發(fā)射天線；調制信號生成器的輸出端與雙邊帶調制器的輸入端相連，調制信號生成器經過調制輸出頻率不同的正弦信號x_n(t)＝cos(2πnΔft)，其中n＝1,2…,N。每個陣元的雙邊帶調制器主要由乘法器構成；乘法器的一個輸入端與調制信號生成器連接，乘法器的另一個輸入端接入載波信號，其中載波信號為cos(2πf₀t)，f₀為陣列載波頻率，t為時間。每個陣元的雙邊帶調制器把調制信號生成器輸出的頻率不同的正弦信號與載波信號相乘后得到已調信號。由于幅值歸一化調整單元串接在雙邊帶調制器和發(fā)射天線之間，因此已調信號經過幅值歸一化調整單元后，再由發(fā)射天線把已調信號發(fā)射出去，如圖1、2所示。

接收部分包括接收天線、濾波器組和定位解算單元；濾波器組由2個通過頻率不同的窄帶濾波器組成；接收天線同時連接這2個窄帶濾波器的輸入端，2個窄帶濾波器的輸出端同時與定位解算單元的輸入端連接。第n個陣元的2個窄帶濾波器的通過頻率分別為f₀-nΔf和f₀+nΔf；其中n＝1,2,…,N，N為陣元的個數(shù)，f₀為陣列載波頻率，Δf為偏置頻率?；夭ㄐ盘栍山邮仗炀€進行接收，并經過N個陣元的接收天線濾波器組進行濾波得到上邊帶信號和下邊帶信號；接收天線定位解算單元對所有下邊帶信號和上邊帶信號分別進行相干檢波和疊加處理得到下邊帶回波響應和上邊帶回波響應，如圖3所示。

圖4為所述雙邊帶頻率分集陣列目標定位方法仿真圖，仿真參數(shù)為：N＝30，f₀＝10G，Δf＝100K，d＝λ₀/2,目標點坐標為(0°,10km)。圖中幅度最大值處的坐標為(0°,10km)，與目標點坐標符合。圖中還存在兩條幅度在30左右的曲線，其中斜率為正的曲線是各陣元接收到的上邊帶信號相干疊加后的幅度最大值，其對應的坐標為上邊帶角度-距離的估計值集合；斜率為負的曲線是各陣元接收到的下邊帶信號相干疊加后的幅度最大值，其對應的坐標為下邊帶角度-距離的估計值集合；圖中幅度最大處是兩條曲線的交點處，其對應的坐標為目標點的角度-距離值。