[發明專利]脈沖雷達回波信號發生器及信號產生方法

無效

• 申請號: 201010220045.1
• 申請日: 2010-07-07
• 公開（公告）號: CN101915907A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 李正周;鄭微;雷曉龍;王宇;徐伯禺;譚菊;劉書君
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種脈沖雷達回波信號發生器，包括：數字信號處理器DSP、數據存儲器、多通道緩沖串口、數/模轉換器、單片機、鍵盤和液晶顯示屏，其特征在于，DSP內置同步信號發生器、目標信號發生器、噪聲發生器、雜波發生器、信號合成器、定時器，單片機對參數解析后形成包括信息碼和數據碼的脈沖雷達信號參數數據包，通過MCBSP擴展接口將該數據包傳輸給DSP；DSP解析脈沖雷達信號參數數據包，同步信號發生器、目標信號發生器、噪聲發生器、雜波發生器分別產生同步信號、目標信號、噪聲和雜波，送入信號合成器產生脈沖雷達回波數字信號，數/模轉換器將上述數字信號轉換為脈沖雷達回波模擬信號。

2.根據權利要求1所述脈沖雷達回波信號發生器，其特征在于，同步信號發生器根據脈沖雷達信號參數數據包中脈沖重復頻率設定和啟動定時器，產生中斷觸發同步信號發生器產生同步信號，同步信號控制脈沖雷達的收發狀態，同步信號的下降沿控制脈沖雷達回波信號的脈沖周期的起始，上升沿控制脈沖雷達回波信號的脈沖周期的結束；根據脈沖雷達參數數據包中信噪比SNR、噪聲均值M和噪聲方差σ²，目標信號發生器根據公式計算目標信號幅值T，由此確定目標脈沖雷達回波信號的幅度。

3.根據權利要求1所述脈沖雷達回波信號發生器，其特征在于，噪聲發生器產生隨機序列，對隨機序列重新排序生成噪聲信號，并根據接收的脈沖雷達參數數據包中的噪聲幅度對噪聲信號幅度進行實時調整；目標信號發生器產生單周期目標回波信號數字波形，根據脈沖雷達參數數據包中目標初始距離、速度和定時器中斷次數計算目標位置。

4.根據權利要求3所述脈沖雷達回波信號發生器，其特征在于，噪聲發生器采用Logistic算法生成偽隨機序列{X₁，X₂，…，X_N}，對生成的偽隨機序列采用余弦映射算法與對應的頻率對應，重新排序生成噪聲信號；根據脈沖雷達信號參數包中的參數噪聲均值M調整噪聲的直流電平，噪聲方差σ²放大噪聲。

5.根據權利要求4所述脈沖雷達回波信號發生器，其特征在于，所述余弦映射算法具體為：余弦映射算法單元對偽隨機序列{X₁，X₂，…，X_N}中每個元素X_i逐個進行檢測，如滿足關系cos(π)＜X_i＜cos(kπ/N)，則將X_i設置為隨機噪聲序列(Y₁，Y₂，…，Y_N)的第k個數據，直到序列{X₁，X₂，…，X_N}中N個數據全部調整完，以獲得噪聲序列，其中k＝1，2……N，N為單個脈沖周期內脈沖雷達信號的采樣數。

6.一種脈沖雷達回波信號產生方法，其特征在于，單片機對參數解析形成包括信息碼和數據碼的脈沖雷達信號參數數據包，通過MCBSP擴展接口將該數據包傳輸給DSP；DSP解析脈沖雷達信號參數數據包，DSP內同步信號發生器、目標信號發生器、噪聲發生器、雜波發生器分別產生同步信號、目標信號、噪聲和雜波，送入信號合成器產生脈沖雷達回波數字信號，數/模轉換器將上述數字信號轉換為雷達回波模擬信號。

7.根據權利要求6所述的脈沖雷達回波信號產生方法，其特征在于，同步信號發生器根據脈沖雷達信號參數數據包中脈沖重復頻率啟動定時器，產生中斷觸發同步信號發生器產生同步信號，同步信號控制脈沖雷達的收發狀態，同步信號的下降沿控制脈沖雷達回波信號的脈沖周期的起始，上升沿控制脈沖雷達回波信號的脈沖周期的結束；根據脈沖雷達參數數據包中信噪比SNR、噪聲均值M和噪聲方差σ²，目標信號發生器根據公式計算目標信號幅值T，由此確定目標脈沖雷達回波信號的幅度。

8.根據權利要求6所述的脈沖雷達回波信號產生方法，其特征在于，噪聲發生器采用Logistic算法生成偽隨機序列{X₁，X₂，…，X_N}，對生成的偽隨機序列采用余弦映射算法與對應的頻率對應，重新排序生成噪聲信號；根據脈沖雷達信號參數包中的參數噪聲均值M調整噪聲的直流電平，噪聲方差σ²放大噪聲。

9.根據權利要求6所述的脈沖雷達回波信號產生方法，其特征在于，其特征在于，所述余弦映射算法具體為：余弦映射算法單元對偽隨機序列{X₁，X₂，…，X_N}中每個元素X_i逐個進行檢測，如滿足關系cos(π)＜X_i＜cos(kπ/N)，則將X_i設置為隨機噪聲序列(Y₁，Y₂，…，Y_N)的第k個數據，直到序列{X₁，X₂，…，X_N}中N個數據全部調整完，以獲得噪聲序列，其中k＝1，2……N，N為單個脈沖周期內脈沖雷達信號的采樣數。