[實(shí)用新型]雷達(dá)磁控管多脈沖圖像合成系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720521514.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN207148316U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳華平;欒魁宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕尾市快捷通導(dǎo)設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/89
• 分類號(hào): G01S13/89
• 代理公司: 廣州凱東知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44259
• 代理人: 姚迎新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雷達(dá)磁控管多脈沖圖像合成系統(tǒng)。

背景技術(shù)

雷達(dá)(radar)原是“無(wú)線電探測(cè)與定位”的英文縮寫。雷達(dá)的基本任務(wù)是探測(cè)感興趣的目標(biāo)，測(cè)定有關(guān)目標(biāo)的距離、方問(wèn)、速度等狀態(tài)參數(shù)。雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)(包括信號(hào)處理機(jī))和顯示器等部分組成。雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生足夠的電磁能量，經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中，集中在某一個(gè)很窄的方向上形成波束，向前傳播。電磁波遇到波束內(nèi)的目標(biāo)后，將沿著各個(gè)方向產(chǎn)生反射，其中的一部分電磁能量反射回雷達(dá)的方向，被雷達(dá)天線獲取。天線獲取的能量經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到接收機(jī)，形成雷達(dá)的回波信號(hào)。由于在傳播過(guò)程中電磁波會(huì)隨著傳播距離而衰減，雷達(dá)回波信號(hào)非常微弱，幾乎被噪聲所淹沒(méi)。接收機(jī)放大微弱的回波信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理機(jī)處理，提取出包含在回波中的信息，送到顯示器，顯示出目標(biāo)的距離、方向、速度等。

磁控管就是上述雷達(dá)發(fā)射機(jī)的重要組成部分，從二次大戰(zhàn)開始就一直活躍在雷達(dá)領(lǐng)域，當(dāng)前民用雷達(dá)中，主流的應(yīng)用仍是磁控管發(fā)射機(jī)體制。磁控管的特點(diǎn)是功率大、效率高、工作電壓低、尺寸小、重量輕、成本低。磁控管主要由陰極、陽(yáng)極、能量耦合裝置、磁路和調(diào)諧裝置等五個(gè)部件構(gòu)成。其基本工作原理是陰極發(fā)射電子，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)和電場(chǎng)的相互作用，在諧振腔體中產(chǎn)生微波振蕩，最終通過(guò)能量輸出器將微波能量輸出。

在當(dāng)前船用雷達(dá)對(duì)磁控管的應(yīng)用當(dāng)中，都是采用FET開關(guān)方式來(lái)進(jìn)行調(diào)制，發(fā)射脈沖的長(zhǎng)度取決于調(diào)制控制FET的開通時(shí)間。因?yàn)榇趴毓艿奶匦詻Q定了不能應(yīng)用其相位信息，所以磁控管發(fā)射的脈沖長(zhǎng)度就決定了雷達(dá)的距離分辨率。當(dāng)前采用磁控管的船用雷達(dá)都是對(duì)應(yīng)不同的量程采用不同的發(fā)射脈沖長(zhǎng)度，以此來(lái)保持相應(yīng)量程的圖像顯示能夠達(dá)到足夠的分辨率。

下面是兩款主流磁控管脈沖體制雷達(dá)的發(fā)射脈沖長(zhǎng)度與量程的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

1.主流4KW/6KW雷達(dá)脈沖長(zhǎng)度和應(yīng)用量程(FURUNO 1835/1945，ONWA KR-1238/1268):

0.08μs2100Hz(0.125,0.25,0.5,0.75,1,1.5*海里)

0.3μs 1200Hz(1.5*,2,3海里)

0.8μs 600Hz(3*,4,6,8,12,16,24,36,48**,64**,72**海里)

*表示1.5和3海里量程的脈沖長(zhǎng)度可在菜單中進(jìn)行選擇

2.主流10KW/25KW雷達(dá)雷達(dá)脈沖長(zhǎng)度和應(yīng)用量程(FURUNO FR-2815/2825等)

通過(guò)以上表格可以看出，為了達(dá)到理想的對(duì)應(yīng)量程分辨率，雷達(dá)廠家都在一些量程上設(shè)置了可選的發(fā)射脈沖長(zhǎng)度。在一定程度上解決了不同應(yīng)用條件下對(duì)探測(cè)試精度的不同要求。但是因?yàn)槭苤朴谔綔y(cè)距離的要求，所以這個(gè)可調(diào)整范圍都比較小，因此在較大量程上就無(wú)法兼顧近距離目標(biāo)的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種雷達(dá)磁控管多脈沖圖像合成系統(tǒng)，為了達(dá)到上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種雷達(dá)磁控管多脈沖圖像合成系統(tǒng)，包括：

觸發(fā)脈沖控制模塊，根據(jù)發(fā)射命令，產(chǎn)生不同寬度的觸發(fā)脈沖給TRIG電路；

TRIG電路，對(duì)觸發(fā)脈沖進(jìn)行信號(hào)放大和整形后傳送到發(fā)射機(jī)，以通過(guò)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生射頻信號(hào)并利用天線發(fā)射電磁波到外部空間；

數(shù)據(jù)采樣單元，采用不同的采樣頻率對(duì)電磁波回波進(jìn)行采樣，以獲得不同量程的電磁波回波信號(hào)；

電磁波回波信號(hào)處理單元，對(duì)電磁波回波信號(hào)進(jìn)行從極坐標(biāo)到直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，有效信號(hào)的截取和進(jìn)行快時(shí)間累積及存儲(chǔ)；

視頻處理單元，對(duì)同一量程范圍內(nèi)兩次以上的電磁波回波信號(hào)進(jìn)行拼接，拼接后的回波數(shù)據(jù)與前一條回波數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理算法處理；

綜合控制模塊，用于數(shù)據(jù)收發(fā)及綜合控制各部分電路的時(shí)間同步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明提供的雷達(dá)磁控管多脈沖圖像合成系統(tǒng)既實(shí)現(xiàn)了用較大功率探測(cè)遠(yuǎn)量程目標(biāo)的目的，又可以通過(guò)較短的發(fā)射脈沖長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)了近距離目標(biāo)的高精度探測(cè)。采用本發(fā)明也可以在同一雷達(dá)天線下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)量程和近量程同步顯示。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例模塊示意圖；

圖2a是本發(fā)明實(shí)施例LPC4333數(shù)字信號(hào)控制器邏輯分區(qū)A的電路原理圖；

圖2b是本發(fā)明實(shí)施例LPC4333數(shù)字信號(hào)控制器邏輯分區(qū)B的電路原理圖；