[實(shí)用新型]一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520465523.3
• 申請(qǐng)日: 2015-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204731412U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦屹;柯常勇;張恒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京森斯?fàn)栔悄芸萍加邢薰?/a>
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/66
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/66
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 張春;暴茜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于雷達(dá)領(lǐng)域，具體涉及一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著雷達(dá)電子技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)在安防監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。雷達(dá)不僅僅要針對(duì)單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，而且還需要對(duì)區(qū)域內(nèi)多個(gè)危險(xiǎn)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，并顯示目標(biāo)軌跡，以便迅速準(zhǔn)確地將危險(xiǎn)目標(biāo)控制。傳統(tǒng)的安防監(jiān)控雷達(dá)一般采用微波對(duì)射雷達(dá)、LFMCW雷達(dá)。微波對(duì)射雷達(dá)采用兩部雷達(dá)對(duì)立放置，兩部雷達(dá)間形成一道電子墻，當(dāng)目標(biāo)穿越電子墻時(shí)，雷達(dá)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信息。微波對(duì)射雷達(dá)只能對(duì)進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域的目標(biāo)進(jìn)行報(bào)警，無(wú)法得到同時(shí)監(jiān)控多個(gè)目標(biāo)并對(duì)目標(biāo)軌跡進(jìn)行跟蹤。

基于LFMCW(線(xiàn)性調(diào)頻連續(xù)波)的安防雷達(dá)系統(tǒng)，可以對(duì)危險(xiǎn)侵入目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，在面臨多個(gè)目標(biāo)時(shí)，存在目標(biāo)距離和速度耦合的問(wèn)題,這導(dǎo)致了距離分辨力的下降，而且會(huì)引起運(yùn)動(dòng)目標(biāo)測(cè)距誤差。它采用的是三角波調(diào)頻連續(xù)波方式。

當(dāng)雷達(dá)前方出現(xiàn)n個(gè)目標(biāo)時(shí)，回波信號(hào)是多個(gè)點(diǎn)目標(biāo)回波信號(hào)的疊加，對(duì)上升沿頻段頻譜分析可以得到n個(gè)譜峰，同理對(duì)下降沿頻段頻譜分析也可以得到n個(gè)譜峰，由于無(wú)法得到兩族譜各譜線(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)際上根本無(wú)法準(zhǔn)確得到目標(biāo)的距離、速度信息，無(wú)法解決多目標(biāo)的跟蹤問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)安防雷達(dá)同時(shí)多目標(biāo)跟蹤、監(jiān)控問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過(guò)對(duì)信號(hào)處理器的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)波信號(hào)的相參積累處理，降低了解距離速度耦合的難度，從而完成同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的距離、速度的跟蹤。

一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)，包括天線(xiàn)、前端裝置、信號(hào)處理器、顯控計(jì)算機(jī)四部分，天線(xiàn)、前端裝置、信號(hào)處理器、顯控計(jì)算機(jī)依次相連，其中，天線(xiàn)包括兩個(gè)接收天線(xiàn)和一個(gè)發(fā)射天線(xiàn)，兩個(gè)接收天線(xiàn)和發(fā)射天線(xiàn)呈倒三角布局，兩接收天線(xiàn)位于上端，一個(gè)發(fā)射天線(xiàn)位于下端。

進(jìn)一步的，前端裝置包括信號(hào)調(diào)制器、壓控振蕩器、功分器、功放、低噪聲放大器、混頻器和中頻放大器。

進(jìn)一步的，信號(hào)處理器主要包括DA轉(zhuǎn)換器、AD轉(zhuǎn)換器、晶振、DSP芯片、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列芯片、程控衰減器、帶通濾波器、閃存、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、復(fù)位電路以及串口232芯片。

進(jìn)一步的，信號(hào)處理器主要處理芯片為DSP芯片，其型號(hào)為ADSP-21479；輔助處理芯片為現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列芯片，負(fù)責(zé)控制DA轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生三角波形式的壓控振蕩器控制電壓，以及同步信號(hào)、時(shí)序控制信號(hào)。

進(jìn)一步的，顯控計(jì)算機(jī)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和串口通訊電路，用于目標(biāo)輸出軌跡信息的顯示。

進(jìn)一步的，前端裝置與信號(hào)處理器之間通過(guò)6根信號(hào)線(xiàn)交互連接，6根信號(hào)線(xiàn)分別為：第1根為AGC電壓信號(hào)線(xiàn)；第2根為同步信號(hào)線(xiàn)；第3、4、5、6根為兩路I、Q信號(hào)線(xiàn)。

進(jìn)一步的，信號(hào)處理器采用串口232芯片與顯控計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互通訊。

有益效果：

本實(shí)用新型的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)解決了安防監(jiān)控過(guò)程中多個(gè)目標(biāo)同時(shí)處理的問(wèn)題，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)功能強(qiáng)大，設(shè)計(jì)成本低。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的安防監(jiān)控雷達(dá)組成框圖

圖2為本實(shí)用新型的天線(xiàn)結(jié)構(gòu)布局圖

圖3為本實(shí)用新型的信號(hào)處理器連接關(guān)系圖

圖4為本實(shí)用新型的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)原理框圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。

一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)包含天線(xiàn)、前端裝置、信號(hào)處理器、顯控計(jì)算機(jī)四部分，如圖1所示。其中，天線(xiàn)具有較大的增益，實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的發(fā)射放大和接收放大，整個(gè)天線(xiàn)包含兩個(gè)接收天線(xiàn)和一個(gè)發(fā)射天線(xiàn)。具體的結(jié)構(gòu)布局形式如圖2所示，接收天線(xiàn)和發(fā)射天線(xiàn)呈倒三角布局，兩接收天線(xiàn)位于上端，一個(gè)發(fā)射天線(xiàn)位于下端。

發(fā)射時(shí)，前端裝置將基帶信號(hào)調(diào)制、放大后通過(guò)天線(xiàn)輻射出去。接收時(shí)，前端裝置將天線(xiàn)收到的信號(hào)進(jìn)行放大、混頻到中頻，在進(jìn)行中頻放大后輸出給信號(hào)處理器。前端裝置由信號(hào)調(diào)制器、VCO(壓控振蕩器)、功分器和功放、低噪聲放大器、混頻器和中頻放大器組成。