[發明專利]一種多通道同步激勵源系統

有效

• 申請號: 201410006443.1
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103713279A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 崔嘯;孫恒青;朱鵬;姜春華;蘭婷
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

技術領域

本發明涉及多通道雷達系統中一種各個通道之間輸出波形幅度、頻率和相位嚴格一致的多通道同步激勵源系統。

背景技術

隨著多通道相控陣技術的不斷發展進步，對于各個通道輸出的波形特性要求越來越嚴格。對于多通道雷達系統，各個通道輸出波形的幅度的一致性，頻率的一致性，相位的一致性是衡量一個多通道雷達系統優劣的重要指標。對于雷達的各個通道的輸出波形信號的幅度，頻率和相位將直接影響整個相控陣雷達系統的波束合成，其一致性不夠理想的多通道雷達系統甚至不能夠正常的工作。

傳統的多通道激勵源，主要應用于相控陣系統中。其包括集中式和分布式兩種。集中式是指通過一個激勵源進行等功分輸出，然而由于各個通道之間的長度和材料工藝等有細微的區別而導致通道之間的特性不能夠完全一致，從而影響到輸出端的雷達波形信號的幅度和相位。而分布式是指每個通道都有獨立的源，可以單獨調節每個源的參數，因而其較分布式在運用上更加的靈活多變，然而由于源之間是相互獨立的，很難使得源同步輸出。

因此無論是集中式的激勵源還是分布式的激勵源都不能嚴格保證各個通道之間輸出雷達信號波形的幅度、頻率和相位特性的一致。

發明內容

本發明針對上述問題,提供一種多通道同步激勵源系統，該系統是在分布式的基礎上進行了改進，能夠對多通道的雷達系統發射通道之間的幅相特性進行檢測和提取，測算出各個通道之間的幅度和相位差，并將其反饋回源端進行調整補償。因而能夠使得多通道系統能夠同步輸出，保障系統的正常工作。此外，該系統還包含采用GPS信號校準的高精度頻率源，以此作為多通道激勵源的基準時鐘，極大的提高了整個系統的精度和穩定度。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種多通道雷達同步激勵源系統，包括高精度頻率源系統、多通道雷達信號波形合成系統、檢測反饋系統；高精度頻率源系統的輸出端與多通道雷達信號波形合成系統的輸入端連接，多通道雷達信號波形合成系統的輸出端通過耦合器與檢測反饋系統的輸入端連接，檢測反饋系統的輸出端與多通道雷達信號波形合成系統的輸入端連接。

所述高精度頻率源系統包括GPS?OEM板、FPGA芯片、數模轉換器、恒溫晶

體振蕩器OCXO、整形電路、濾波器；GPS?OEM板與GPS天線連接，FPGA分別與GPS?OEM板、數模轉換器、整形電路連接，恒溫晶體振蕩器OCXO分別與數模轉換器、整形電路、濾波器連接；

GPS衛星鎖定之后，高精度頻率源系統中的GPS?OEM板通過捕獲的GPS衛星信號產生并輸出高精度的秒脈沖信號，秒脈沖信號經過處理比較和邏輯分析校準本地的恒溫晶體振蕩器OCXO，?OCXO的輸出信號經過整形電路反饋接入到FPGA芯片，FPGA芯片內部通過程序控制由秒脈沖信號調整數模轉換器的輸出以控制OCXO，使OCXO輸出高精度和穩定度非常高的10MHz的正弦波信號作為多通道雷達信號波形合成系統的基準時鐘。

所述多通道雷達信號波形合成系統包括USB接口芯片、FPGA芯片、直接頻

率合成器DDS芯片；USB接口芯片、DDS芯片分別與FPGA芯片連接；

FPGA芯片完成對DDS芯片的時序控制，USB接口芯片通過USB數據線與計算機的USB接口連接；計算機通過USB接口寫入命令以控制多通道雷達信號波形合成系統中的FPGA芯片，使DDS芯片輸出所需要的雷達信號波形，雷達信號波形的參數包括幅度，頻率，相位等。

所述檢測反饋系統包括依次連接的信號調理電路、多通道高速A/D采樣芯片、

FPGA芯片；信號調理電路與耦合器連接；?

檢測反饋系統中的多通道高速A/D采樣芯片采用差分輸入，并通過定向耦合器耦合各個通道的輸出信號，信號調理電路對耦合器的輸出信號進行調理；多通道高速A/D采樣芯片采集調理后的信號，通過FPGA芯片進行數字信號處理完成對各個通道之間信號的幅度差和相位差的提取并將其反饋回多通道雷達信號波形合成系統；

多通道雷達信號波合成形系統根據檢測反饋系統反饋回的差值實時調整DDS芯片輸出的各個通道信號的幅度和相位，以使得最終整個多通道雷達系統在輸出端是嚴格同步的，輸出的雷達信號波形各個通道之間是嚴格同頻同幅同相的，即是一種多通道的同步激勵源。

所述多通道高速A/D采樣芯片采用高速LVDS接口電路與FPGA芯片進行數

據傳送。?