多波形雷達(dá)距離補(bǔ)盲方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雷達(dá)探測技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在研制全相參搜索雷達(dá)時(shí)，由于受行波管最大發(fā)射功率的限制，為了提高雷達(dá)的作用距離，發(fā)射采用行波管大占空比技術(shù)，以提高發(fā)射的平均功率。在實(shí)際中，由于采用大占空比的發(fā)射，脈沖寬度較大，勢必帶來雷達(dá)較大的探測盲區(qū)，這就對(duì)近區(qū)目標(biāo)的探測帶來一定影響，為了克服寬脈沖造成對(duì)近區(qū)目標(biāo)探測的影響，在波形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分的考慮，需要采取距離補(bǔ)盲措施，以解決近距離盲區(qū)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多波形雷達(dá)距離補(bǔ)盲方法，能夠有效地解決全距離上的覆蓋。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:發(fā)射兩個(gè)脈沖，兩個(gè)脈沖之間間隔I μ S，第一個(gè)脈沖采用線性頻率調(diào)制，中心頻率為60MHz，調(diào)頻帶寬土 1.85MHz，寬度為88 μ s ;第二個(gè)脈沖中心頻率為68MHz，不做線性調(diào)頻處理，寬度為0.4 μ S。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:在雷達(dá)中，能夠有效地解決全距離上的覆蓋，可以擴(kuò)大雷達(dá)在不同領(lǐng)域的使用，為不同用戶提供有良的選擇，繼而帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。
[0006]在雷達(dá)設(shè)計(jì)中采用88 μ s的線性調(diào)頻信號(hào)主要是為了減少發(fā)射機(jī)的發(fā)射峰值功率，提高發(fā)射機(jī)的可靠性，有效地提高發(fā)射機(jī)的平均功率，在再接收端再進(jìn)行脈沖壓縮處理以形成較大峰值的窄脈沖，以提高雷達(dá)的距離分辨力.在對(duì)雷達(dá)波形設(shè)計(jì)時(shí)，在發(fā)射寬脈沖后間隔I μ S的時(shí)間，再發(fā)一個(gè)0.4 μ S的脈沖，兩個(gè)脈沖之所以要間隔I μ s的時(shí)間，是由于脈沖的上升和下降都需要一定的時(shí)間，這樣就可以有效的將兩信號(hào)分開，如果間隔時(shí)間太短，就會(huì)對(duì)區(qū)分兩個(gè)信號(hào)造成一定的困難，如果間隔時(shí)間較大，雖對(duì)兩個(gè)信號(hào)的區(qū)分有一定的好處，但對(duì)時(shí)間的資源產(chǎn)生一定的浪費(fèi)，綜合考慮后認(rèn)為間隔I μ s較為合適。
[0007]雷達(dá)在發(fā)射88 μ s寬的信號(hào)時(shí)間中，就不能接收所發(fā)射的信號(hào)，按照電磁波傳輸?shù)乃俣?，雷達(dá)發(fā)射的電磁波碰到目標(biāo)后反射回來，I μ s所產(chǎn)生的距離為150米，那么88 μ s寬的脈沖產(chǎn)生的距離為150X88 = 13200(米)，也就是說，當(dāng)雷達(dá)只有一個(gè)寬脈沖發(fā)射時(shí)，雷達(dá)就對(duì)13200米以內(nèi)的目標(biāo)看不見，這樣，就會(huì)對(duì)雷達(dá)產(chǎn)生一些不利的影響，因此，必須克服雷達(dá)看不見近區(qū)目標(biāo)的問題，解決的辦法就是再發(fā)射一個(gè)寬度為0.4 μ s的脈沖來彌補(bǔ)大脈沖產(chǎn)生的看不見的區(qū)域，0.4 μ s的脈沖自身產(chǎn)生的盲區(qū)很小，基本不會(huì)對(duì)雷達(dá)產(chǎn)生影響，這樣利用兩個(gè)脈沖發(fā)射，既解決了雷達(dá)遠(yuǎn)距離探測的問題，又能對(duì)近區(qū)目標(biāo)有效地檢測，使雷達(dá)具有全距離覆蓋的能力。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的距離補(bǔ)盲發(fā)射波形示意圖；
[0009]圖2是接收系統(tǒng)示意圖；
[0010]圖3是距離數(shù)據(jù)對(duì)齊處理原理框圖；
[0011 ] 圖4是接手后經(jīng)脈壓處理的回波信號(hào)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。
[0013]本發(fā)明的目的是解決雷達(dá)目標(biāo)探測時(shí)，在發(fā)射功率一定的情況下，為提高雷達(dá)的作用距離，增大發(fā)射脈沖的寬度，造成了距離上一定的盲區(qū)，因此，再發(fā)射一個(gè)窄脈沖來補(bǔ)寬脈沖所產(chǎn)生的盲區(qū)，這樣雷達(dá)就可以在全距離段進(jìn)行探測。
[0014]根據(jù)雷達(dá)的作用距離計(jì)算，在探測距離120km時(shí)，雷達(dá)電磁波需要時(shí)間為800 μ S，考慮到發(fā)射脈沖88 μ S占去的時(shí)間，雷達(dá)重復(fù)周期應(yīng)為888 μ S。在波形設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)射兩個(gè)脈沖，兩個(gè)脈沖之間間隔I μ s，第一個(gè)脈沖采用線性頻率調(diào)制，中心頻率為60MHz，調(diào)頻帶寬±1.85MHz，寬度為88 μ s ;第二個(gè)脈沖中心頻率為68MHz，不做線性調(diào)頻處理，寬度為0.4 μ S。發(fā)射波形示意圖如圖1所示。
[0015]如圖4所示，在雷達(dá)接收后，將兩個(gè)不同頻率的信號(hào)用不同中心頻率的濾波器分開，分別對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行處理，將寬的脈沖作數(shù)字脈沖壓縮處理，理論值脈寬為0.27 μ S，考慮脈沖在壓縮后的展寬效應(yīng)，脈沖的寬度基本為0.4 μ S，第二個(gè)脈沖由于沒有進(jìn)行脈沖壓縮，因此，不作處理，保持原有寬度0.4 μ S，然后把兩個(gè)信號(hào)的起始點(diǎn)按照全域覆蓋的要求進(jìn)行對(duì)齊處理，就達(dá)到了窄脈沖補(bǔ)寬脈所造成距離盲區(qū)的效果，使雷達(dá)可以在距離上覆蓋整個(gè)探測距離段。
[0016]雷達(dá)不僅要將設(shè)計(jì)好的波形發(fā)射出去，還要將經(jīng)目標(biāo)反射后的信號(hào)接收回來，接手系統(tǒng)如圖2所示，在正常接收的情況下，信號(hào)通過天線接收，再經(jīng)高頻放大、中頻接收、數(shù)字中頻采樣、脈沖壓縮、視頻積累、動(dòng)目標(biāo)處理環(huán)節(jié)。接收包括以下環(huán)節(jié):STC控制和中頻信號(hào)放大、分路中放部分。STC中頻放大有三個(gè)功能，一是對(duì)近區(qū)的地物或海浪雜波按照指數(shù)規(guī)律按照距離的增加對(duì)信號(hào)衰減的幅度越小，保證在近程范圍內(nèi)接收機(jī)能正常的工作；二是具有MGC控制，使接收機(jī)有合適的增益以適應(yīng)整機(jī)觀察信號(hào)的需要；三是將中心頻率60MHz的中頻信號(hào)和中心頻率68MHz的中頻信號(hào)在頻域里進(jìn)行分開。
[0017]技術(shù)參數(shù):
[0018]I)高放增益 28±ldB ;
[0019]2)中放增益 25±3dB ;
[0020]3)中頻帶寬 3.7 ?4.0MHz ；
[0021]4)MGC 控制范圍 64dB ;
[0022]5) STC中頻最大衰減30dB ；
[0023]6)脈沖壓縮比325;
[0024]7)數(shù)字信號(hào)處理位數(shù)14位；
[0025]8)數(shù)字中頻采樣頻率16MHz和48MHz ；
[0026]9)動(dòng)目標(biāo)改善因子45dB ；
[0027]10)視頻積累16點(diǎn)。
[0028]如圖3所示，雷達(dá)信號(hào)處理由兩路數(shù)字中頻采樣器對(duì)兩路中頻信號(hào)分別采樣以極大程度的提高兩路視頻信號(hào)的正交性。其后采用數(shù)字脈沖壓縮、MTD等處理，然后將兩路信號(hào)的時(shí)間起點(diǎn)對(duì)齊，原來窄脈沖的覆蓋近距離范圍，寬脈沖的覆蓋自身盲區(qū)以外的地方，達(dá)到了距離上的全覆蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多波形雷達(dá)距離補(bǔ)盲方法，其特征在于:發(fā)射兩個(gè)脈沖，兩個(gè)脈沖之間間隔I μ S，第一個(gè)脈沖采用線性頻率調(diào)制，中心頻率為60MHz，調(diào)頻帶寬±1.85MHz，寬度為88 μ s ;第二個(gè)脈沖中心頻率為68MHz，不做線性調(diào)頻處理，寬度為0.4 μ S。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多波形雷達(dá)距離補(bǔ)盲方法，發(fā)射兩個(gè)脈沖，兩個(gè)脈沖之間間隔1μs，第一個(gè)脈沖采用線性頻率調(diào)制，中心頻率為60MHz，調(diào)頻帶寬±1.85MHz，寬度為88μs；第二個(gè)脈沖中心頻率為68MHz，不做線性調(diào)頻處理，寬度為0.4μs。本發(fā)明既解決了雷達(dá)遠(yuǎn)距離探測的問題，又能對(duì)近區(qū)目標(biāo)有效地檢測，使雷達(dá)具有全距離覆蓋的能力。
【IPC分類】G01S7-282, G01S13-02
【公開號(hào)】CN104777477
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510208651
【發(fā)明人】鄭高謙, 周昆正, 雷國房, 許兵
【申請(qǐng)人】中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日