[實用新型]一種基于線性調頻體制的多通道激勵源發射系統

有效

• 申請號: 201720426912.4
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN207051476U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 許晨;鄒龍浩;楊國斌;劉桐辛;潘凌云;黃維
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S7/35
• 分類號: G01S7/35;G01S13/50;G01S13/88
• 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

本實用新型屬于雷達探測技術領域，具體涉及一種基于線性調頻體制的多激勵源發射系統，用于產生多通道線性調頻發射波形，對電離層中運動目標、天波探海等多領域的探測。

背景技術

在雷達發展初期，發射信號主要采用單載頻脈沖信號，由于受限于發射機功率，增大作用距離只能靠增加信號時寬得到，而測量精度和距離分辨力主要取決于信號的頻譜結構，為提高測距精度，要求信號具有較大帶寬。然而單載波脈沖信號的時寬和帶寬乘積接近1，使得測量精度和距離分辨力不可兼得。

為解決單載頻脈沖信號難以解決的矛盾，脈沖壓縮的概念被提出，但由于發射機效率的限制，真正采用的脈沖信號是線性調頻和相位編碼，其中以線性調頻和二相編碼信號的應用最為廣泛。相比于早期的單載波脈沖編碼，線性調頻連續波編碼除了具有脈沖及脈沖編碼設備共同的探測功能外，還有獨特的技術優勢：良好的距離分辨率，且對多普勒頻移不敏感，適應于對運動目標探測。因此，線性調頻連續波可以用于電離層中運動目標、天波探海等多領域探測，實現對運動目標跟蹤探測。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于線性掃頻體制的多通道激勵源發射系統，利用線性調頻波的技術優勢：良好的距離分辨率，且對多普勒頻移不敏感，實現對電離層中運動目標、天波探海等多領域探測，實現對運動目標的跟蹤探測。

為了實現上述目的，其技術解決方案為：

一種基于線性調頻體制的多通道激勵源發射系統，包括傳輸控制模塊、以及相連接的同步模塊和多通道激勵源模塊，所述同步模塊和多通道激勵源模塊分別連接到傳輸控制模塊，所述的傳輸控制模塊連接至計算機。同步模塊輸出高穩定、高精度的多路、多頻的時鐘信號，滿足多通道激勵源模塊的多路信號合成電路和傳輸控制模塊對時鐘要求。多通道激勵源模塊用于產生多路線性調頻信號，實現發射波形的產生和輸出。傳輸控制模塊用于完成數據和控制命令數據的傳輸。計算機的波形控制指令通過傳輸控制模塊傳送至多通道激勵源模。

進一步，所述同步模塊包括FPGA芯片，以及連接到FPGA芯片的恒溫晶振、GPS模塊、時鐘倍頻器、多路時鐘驅動器，所述恒溫晶振、時鐘倍頻器、多路時鐘驅動器依次連接。

進一步，所述激勵源模塊包括依次連接的時序邏輯控制單元、頻率合成器、功率放大器和發射天線。

進一步，傳輸控制模塊包括相連接的USB接口芯片和FPGA芯片，USB接口芯片通過USB總線連接至計算機。

進一步，所述同步模塊中FPGA芯片包括時鐘/頻率計數器、頻率校準器、處理器，所述時鐘/頻率計數器連接恒溫晶振和GPS模塊以獲取時鐘與秒脈沖信號；所述處理器連接時鐘/頻率計數器以獲取恒溫晶振的頻率偏移值，處理器連接GPS模塊以獲取GPS模塊的狀態信息；所述頻率校準器連接恒溫晶振和處理器獲取恒溫晶振的時鐘和頻率偏移值以對恒溫晶振輸出頻率進行校正。

進一步，所述多路時鐘驅動器將一路輸入時鐘信號分成四路輸出，提高時鐘信號的驅動能力與扇出數目。

進一步，所述天線為四副相互平行且等距的對周天線。

本實用新型有益效果：將MIMO技術和線性調頻連續波相結合，以線性調頻波為基礎，通過發射波形體制與激勵源的創新設計實現多通道同步探測技術，實現多通道信號同步發射與接收,并為海洋回波探測提供一種新的發射方案設計。

附圖說明

圖1為本實用新型多通道激勵源發射系統的系統框圖。

圖2為本實用新型中涉及的同步模塊框圖。

圖3為本實用新型中涉及的放大器和濾波電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1至圖3所示，本實用新型提供一種基于線性調頻體制的多通道激勵源發射系統，包括：傳輸控制模塊、以及相連接的同步模塊和多通道激勵源模塊，同步模塊和多通道激勵源模塊分別連接到傳輸控制模塊，所述的傳輸控制模塊連接至計算機。

傳輸控制模塊用于完成數據和控制命令數據的傳輸。傳輸控制模塊包括 USB2.0芯片CY7C68013-128AC、FPGA芯片。FPGA芯片連接USB2.0接口芯片，USB2.0接口芯片通過USB總線連接至計算機。計算機的波形控制指令通過 USB總線、USB接口電路傳送至多通道激勵源模。