[發(fā)明專利]基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210593841.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103048650A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶青長(zhǎng);梁志恒;顧明;吳冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：設(shè)置目標(biāo)的相關(guān)參數(shù)和反射系數(shù)并根據(jù)所述反射系數(shù)得到一維距離像模型；

S2：接收毫米波步進(jìn)頻雷達(dá)信號(hào)并通過(guò)下變頻單元對(duì)所述毫米波步進(jìn)頻雷達(dá)信號(hào)下變頻到中頻頻段；

S3：基帶信號(hào)處理單元對(duì)所述中頻頻段的中頻信號(hào)進(jìn)行處理得到延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)和I/Q形式的初始相位；

S4：根據(jù)所述延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)、I/Q形式的初始相位和一維距離像模型進(jìn)行卷積和2倍IQ調(diào)制得到中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)；以及

S5：將所述中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和兩級(jí)上變頻處理得到毫米波波段目標(biāo)回波信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

S31：AD轉(zhuǎn)換芯片對(duì)所述中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行處理得到中頻信號(hào)；

S32：對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行正交變頻和FIR濾波2倍抽取處理得到零中頻I/Q信號(hào)；

S33：對(duì)所述零中頻I/Q信號(hào)進(jìn)行測(cè)頻和檢波處理并根據(jù)雷達(dá)調(diào)頻步進(jìn)量得到中心頻率和數(shù)字化延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)；以及

S34：根據(jù)所述中心頻率得到每一個(gè)目標(biāo)回波的多普勒頻率和I/Q形式的初始相位。

3.如權(quán)利要求1所述的基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

S41：根據(jù)所述數(shù)字化延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)和所述I/Q形式的初始相位進(jìn)行復(fù)乘得到實(shí)時(shí)相位調(diào)整后的目標(biāo)回波信號(hào)；

S42：根據(jù)所述實(shí)時(shí)相位調(diào)整后的目標(biāo)回波信號(hào)和所述一維距離像模型進(jìn)行卷積；以及

S43：根據(jù)所述卷積結(jié)果進(jìn)行2倍內(nèi)插IQ調(diào)制得到中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括：

S51：通過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片對(duì)所述中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到中頻目標(biāo)回波模擬信號(hào)；以及

S52：將所述中頻目標(biāo)回波模擬信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)上變頻得到毫米波波段目標(biāo)回波信號(hào)。

5.一種基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬系統(tǒng)，包括：

設(shè)置模塊，用于設(shè)置目標(biāo)的相關(guān)參數(shù)和反射系數(shù)并根據(jù)所述反射系數(shù)得到一維距離像模型；

下變頻模塊，用于接收毫米波步進(jìn)頻雷達(dá)信號(hào)并對(duì)所述毫米波步進(jìn)頻雷達(dá)信號(hào)下變頻到中頻頻段；

處理模塊，用于對(duì)所述中頻頻段的中頻信號(hào)進(jìn)行處理得到延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)和I/Q形式的初始相位；

卷積模塊，用于根據(jù)所述延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)、I/Q形式的初始相位和一維距離像模型進(jìn)行卷積和2倍IQ調(diào)制得到中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)；以及

上變頻模塊，用于將所述中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和兩級(jí)上變頻處理得到毫米波波段。

6.如權(quán)利要求1所述的基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊具體包括：

轉(zhuǎn)換單元，用于AD轉(zhuǎn)換芯片對(duì)所述中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行處理得到中頻信號(hào)；

正交變頻單元，用于對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行正交變頻和FIR濾波2倍抽取處理得到零中頻I/Q信號(hào)；

處理單元，用于對(duì)所述零中頻I/Q信號(hào)進(jìn)行測(cè)頻和檢波處理并根據(jù)雷達(dá)調(diào)頻步進(jìn)量得到中心頻率和數(shù)字化延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)；以及

獲得單元，用于根據(jù)所述中心頻率得到每一個(gè)目標(biāo)回波的多普勒頻率和I/Q形式的初始相位。

7.如權(quán)利要求1所述的基于步進(jìn)頻雷達(dá)的回波模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述卷積模塊具體包括：

復(fù)乘單元，用于根據(jù)所述數(shù)字化延時(shí)后的零中頻I/Q信號(hào)和所述I/Q形式的初始相位進(jìn)行復(fù)乘得到實(shí)時(shí)相位調(diào)整后的目標(biāo)回波信號(hào)；

卷積單元，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)相位調(diào)整后的目標(biāo)回波信號(hào)和所述一維距離像模型進(jìn)行卷積；以及

調(diào)制單元，用于根據(jù)所述卷積結(jié)果進(jìn)行2倍內(nèi)插IQ調(diào)制得到中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)。

8.如權(quán)利要求1所述的SAR雷達(dá)回波實(shí)時(shí)模擬方法，其特征在于，所述上變頻模塊具體包括：

轉(zhuǎn)換單元，用于通過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片對(duì)所述中頻頻段目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到中頻目標(biāo)回波模擬信號(hào)；以及

上變頻單元，用于將所述中頻目標(biāo)回波模擬信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)上變頻得到毫米波波段目標(biāo)回波信號(hào)。