[發明專利]為遠程和短程目標檢測提供多個波形的雷達系統

有效

• 申請號: 201280071024.5
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN104160293B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: S·約翰遜;R·雅利斯;S·馬奇;L·約曼斯;C·弗里曼;S·勞頓;S·托斯特文
• 申請（專利權）人: 菲力爾系統公司
• 主分類號: G01S7/03
• 分類號: G01S7/03;G01S13/10;G01S13/34;G01S13/87
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張春媛;閻娬斌

1.一種雷達系統，包括：

雷達單元，其適于廣播雷達信號并響應于此接收返回信號，所述雷達單元包括：

波形發生器，其適于提供不同脈沖寬度的脈沖波形和頻率調制連續波(FMCW)波形，其中所述波形彼此交錯以為雷達信號提供傳輸序列，以用于檢測遠程和短程目標；

功率放大器，其適于對所述雷達信號進行放大以進行廣播；以及天線，其適于廣播所述雷達信號并接收所述返回信號。

2.根據權利要求1所述的雷達系統，其中，所述傳輸序列包括用于傳輸第一長度的脈沖波形中的一個的第一脈沖傳輸期、用于傳輸第二長度的脈沖波形中的一個的第二脈沖傳輸期以及用于傳輸FMCW波形的多個FMCW傳輸期。

3.根據權利要求2所述的雷達系統，其中，所述雷達單元適于根據檢測序列檢測返回信號，該檢測序列包括所述第一脈沖傳輸期之后的第一脈沖檢測期、所述第二脈沖傳輸期之后的第二脈沖檢測期以及與所述FMCW傳輸期交錯的多個FMCW檢測期。

4.根據權利要求1所述的雷達系統，還包括適于調整波形的上升和下降時間的控制單元。

5.根據權利要求4所述的雷達系統，其中所述控制單元是可變增益放大器，其適于響應于控制信號，調整波形的上升和下降時間以減小旁瓣并限制所述雷達信號的發送的頻譜圖形。

6.根據權利要求4所述的雷達系統，其中所述控制單元由所述波形發生器實現。

7.根據權利要求1所述的雷達系統，其中，所述功率放大器適于響應于控制信號而隨著波形降低其增益，以防止信號泄露使所述雷達單元的其他電路超載。

8.根據權利要求1所述的雷達系統，其中，所述功率放大器是氮化鎵(GaN)固態功率放大器。

9.根據權利要求1所述的雷達系統，其中，波形發生器包括上變頻器，其適于轉換基帶信號以提供雷達信號，以供所述功率放大器放大；

其中所述雷達單元還包括下變頻器，其適于根據所述返回信號生成數據信號；以及

其中所述上變頻器和所述下變頻器由共享的本地振蕩器信號同步，以保持所述上變頻器和所述下變頻器之間的相位相干。

10.根據權利要求1所述的雷達系統，其中波形發生器包括：

適于提供FMCW波形的鎖相環(PLL)電路和振蕩器；以及

基帶信號發生器，其適于提供脈沖波形。

11.根據權利要求1所述的雷達系統，其中所述雷達系統還包括處理器，該處理器適于根據返回信號進行多普勒處理，以確定反射返回信號的目標的速度。

12.根據權利要求11所述的雷達系統，其中所述雷達系統還包括基站，所述基站與雷達單元分離并包括處理器。

13.根據權利要求12所述的雷達系統，其中，所述雷達單元和所述基站都適于位于船舶上，其中，可由用戶從所述船舶選擇性地拆卸所述雷達單元。

14.一種操作雷達系統的方法，所述方法包括：

利用波形發生器生成雷達信號，以提供不同的脈沖寬度的脈沖波形和頻率調制連續波(FMCW)波形，其中所述波形彼此交錯以為雷達信號提供傳輸序列，以用于檢測遠程和短程的目標；

利用功率放大器對所述雷達信號進行放大以進行廣播；

利用天線廣播所述雷達信號；

響應于所述雷達信號，在所述天線接收返回信號；以及

其中，所述波形發生器、功率放大器和天線是雷達單元的一部分。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述傳輸序列包括用于傳輸第一長度的脈沖波形中的一個的第一脈沖傳輸期、用于傳輸第二長度的脈沖波形中的一個的第二脈沖傳輸期以及用于傳輸FMCW波形的多個FMCW傳輸期。

16.根據權利要求15所述的方法，還包括根據檢測序列檢測返回信號，該檢測序列包括所述第一脈沖傳輸期之后的第一脈沖檢測期、所述第二脈沖傳輸期之后的第二脈沖檢測期以及與所述FMCW傳輸期交錯的多個FMCW檢測期。

17.根據權利要求14所述的方法，還包括利用控制單元調整波形的上升和下降時間。