[發(fā)明專利]一種雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710054743.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106814353A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王博;楊振宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都泰格微電子研究所有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41;G01S13/68
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

雷達(dá)，是英文Radar的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫(xiě)，意思為"無(wú)線電探測(cè)和測(cè)距"，即用無(wú)線電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定它們的空間位置。因此，雷達(dá)也被稱為“無(wú)線電定位”。雷達(dá)是利用電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達(dá)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息。

雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)，控制發(fā)射通道產(chǎn)生線性調(diào)頻脈沖信號(hào)經(jīng)上變頻、收發(fā)開(kāi)關(guān)和和差比較器后由饋源天線發(fā)射出去，目標(biāo)反射的回波信號(hào)經(jīng)饋源天線后通過(guò)和差比較器形成和、方位差、俯仰差三路信號(hào)，經(jīng)收發(fā)開(kāi)關(guān)后進(jìn)行下變頻后得到中頻信號(hào)。整個(gè)雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)對(duì)于得到的中頻信號(hào)需要進(jìn)行中頻信號(hào)檢測(cè)、距離跟蹤、速度跟蹤以及角度跟蹤的信號(hào)處理流程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)，包括第一A/D轉(zhuǎn)換模塊、第一數(shù)字下變頻模塊、距離波門(mén)選通模塊、第一脈沖壓縮模塊、第一相參積累MTD模塊、恒虛警檢測(cè)模塊、點(diǎn)跡凝聚模塊、跟蹤波門(mén)模塊、距離定心處理模塊、測(cè)距模塊、第一卡爾曼濾波模塊/α-β濾波模塊、速度門(mén)跟蹤模塊、速度定心處理模塊、測(cè)速模塊、第二卡爾曼濾波模塊/α-β濾波模塊、速度補(bǔ)償模塊、第二A/D轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)字下變頻模塊、距離波門(mén)選通模塊、第二脈沖壓縮模塊、第二相參積累MTD模塊、測(cè)角模塊；

第一A/D轉(zhuǎn)換模塊接收外部中頻回波和信號(hào)并直接在中頻對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D采樣后發(fā)送至第一數(shù)字下變頻模塊，第一數(shù)字下變頻模塊對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行處理后輸出兩路I/Q和通道信號(hào)，兩路I/Q和通道信號(hào)通過(guò)距離波門(mén)選通模塊進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)脈沖壓縮模塊、相參積累MTD模塊、恒虛警檢測(cè)模塊后檢測(cè)到目標(biāo)，所述的目標(biāo)輸出至點(diǎn)跡凝聚進(jìn)行點(diǎn)跡凝聚后形成距離信息分別輸出至測(cè)角模塊、跟蹤波門(mén)模塊和速度門(mén)跟蹤模塊；

其中經(jīng)過(guò)凝聚后的距離信息經(jīng)跟蹤波門(mén)模塊、距離定心處理模塊后進(jìn)入測(cè)距模塊進(jìn)行無(wú)模糊測(cè)距，測(cè)距后經(jīng)第一卡爾曼濾波/α-β濾波模塊產(chǎn)生距離選通波門(mén)，使距離波門(mén)選通模塊的波門(mén)中心對(duì)準(zhǔn)回波所檢測(cè)到的目標(biāo)信號(hào)；

經(jīng)過(guò)凝聚后的距離信息經(jīng)速度門(mén)跟蹤模塊、速度定心處理模塊后進(jìn)入測(cè)速模塊進(jìn)行測(cè)速，測(cè)速后經(jīng)第二卡爾曼濾波/α-β濾波模塊進(jìn)行濾波，濾波后的信號(hào)進(jìn)入速度補(bǔ)償模塊進(jìn)行補(bǔ)償，速度補(bǔ)償模塊的補(bǔ)償信號(hào)輸出至第一脈沖壓縮模塊和第二脈沖壓縮模塊；

第二A/D轉(zhuǎn)換模塊接收外部中頻回波差信號(hào)并直接在中頻對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D采樣后發(fā)送至第二數(shù)字下變頻模塊，第二數(shù)字下變頻模塊對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行處理后輸出兩路I/Q差通道信號(hào)，兩路I/Q差通道信號(hào)通過(guò)距離波門(mén)選通模塊依次經(jīng)過(guò)第二脈沖壓縮模塊、第二相參積累MTD模塊后獲得多普勒信息，將多普勒信息輸出至測(cè)角模塊；測(cè)角模塊根據(jù)目標(biāo)個(gè)數(shù)、距離信息、多普勒信息、幅度信息、目標(biāo)偏離天線法線角度計(jì)算出實(shí)際的多普勒頻率從而確定目標(biāo)的角度。

所述的第一數(shù)字下變頻模塊和第二數(shù)字下變頻模塊包括正交化單元、數(shù)控振蕩器NCO、乘法器、FIR低通濾波器和抽取單元，正交化單元接收來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字中頻信號(hào)并進(jìn)行正交化形成正交的I/Q兩路信號(hào)，兩路信號(hào)分別與數(shù)控振蕩器NCO形成的正交本振序列相乘，并分別輸出至各路的FIR低通濾波器，低通濾波器取出基帶信號(hào)濾除高頻成分，抽取單元將基帶信號(hào)進(jìn)行抽取降低信號(hào)速率，抽取單元的輸出端與距離波門(mén)選通模塊連接。

所述的第一脈沖壓縮模塊和第二脈沖壓縮模塊用于實(shí)現(xiàn)匹配濾波，采用時(shí)域脈沖壓縮模塊或者頻域脈沖壓縮模塊；

所述的時(shí)域脈沖壓縮模塊包括四個(gè)FIR匹配濾波器和兩個(gè)加法器；其中，第一FIR匹配濾波器和第二FIR匹配濾波器的第一輸入端均接收I路信號(hào)，第一FIR匹配濾波器和第二FIR匹配濾波器的第二輸入端分別接收脈沖響應(yīng)序列，第一FIR匹配濾波器和第二FIR匹配濾波器進(jìn)行卷積運(yùn)算后分別輸出至第一加法器的第一輸入端和第二加法器的第一輸入端；第三FIR匹配濾波器和第四FIR匹配濾波器的第一輸入端均接收Q路信號(hào)，第三FIR匹配濾波器和第四FIR匹配濾波器的第二輸入端分別接收脈沖響應(yīng)序列，第三FIR匹配濾波器和第四FIR匹配濾波器進(jìn)行卷積運(yùn)算后分別輸出至第一加法器的第二輸入端和第二加法器的第二輸入端；第一加法器和第二加法器經(jīng)過(guò)加法運(yùn)算后分別輸出I/Q兩路匹配濾波后的信號(hào)；