[實(shí)用新型]一種全固態(tài)MIMO雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820356041.8
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN207965129U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新智;王鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 西安彼睿電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S7/282
• 分類號(hào): G01S7/282;G01S13/02
• 代理公司: 西安科果果知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61233
• 代理人: 何銳

本實(shí)用新型公開了一種全固態(tài)MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，包括具有多路的發(fā)射端、與發(fā)射端連接的FMC?DAC子卡、具有多路的接收端、與接收端連接的FMC?ADC子卡、FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊和上位機(jī)；所述具有多路的發(fā)射端用于將上位機(jī)的控制指令通過FMC?DAC子卡將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后經(jīng)上變頻處理后通過放大通過經(jīng)發(fā)射天線組發(fā)射至目標(biāo)物；所述具有多路的接收端用于將對目標(biāo)物散射的回波信號(hào)進(jìn)行接收，經(jīng)降噪、下變頻、濾波處理放大后通過FMC?ADC子卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。本實(shí)用新型所述全固態(tài)MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，解決了MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及功耗問題，實(shí)現(xiàn)了MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的小型化，能夠用于實(shí)驗(yàn)室教學(xué)演示或外場測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，尤其涉及一種全固態(tài)MIMO雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

MIMO雷達(dá)系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端配置有多個(gè)天線。發(fā)射信號(hào)時(shí)，M個(gè)發(fā)射天線發(fā)射相互正交的信號(hào)，對目標(biāo)進(jìn)行照射，每個(gè)天線發(fā)射出的信號(hào)在信號(hào)空間中不會(huì)相互疊加。在接收端，N個(gè)天線同時(shí)接收由發(fā)射端的M個(gè)不同陣列天線發(fā)出的信號(hào)，由于每個(gè)發(fā)射的信號(hào)都可以被N個(gè)天線接收，而這些信號(hào)的傳輸路徑互不相同，接收端一共可以接收到N*M個(gè)信號(hào)。通過對回波信號(hào)的分析，提取目標(biāo)的空間位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息。

MIMO雷達(dá)具有諸多優(yōu)勢：雷達(dá)檢測目標(biāo)的能力和可靠性；對目標(biāo)參數(shù)估計(jì)的精度；對多目標(biāo)的分辨能力；目標(biāo)參數(shù)估計(jì)的模糊性。MIMO雷達(dá)多信號(hào)之間可以是時(shí)域、空域或極化域分離的，具有處理維數(shù)更高、收發(fā)孔徑利用更充分、角分辨率更高的優(yōu)點(diǎn)。MIMO雷達(dá)利用目標(biāo)散射的空間分集引起的回波信號(hào)去相關(guān)特性，使回波平均接收能量近似于恒定(對空中目標(biāo)的RCS進(jìn)行平滑)，改善目標(biāo)RCS起伏、提高檢測性能和目標(biāo)的空間分辨力率。然而，MIMO雷達(dá)由于存在M個(gè)發(fā)射通路，且每個(gè)通路相互正交，在空間無法疊加，從而降低了系統(tǒng)的信噪比，同等條件下僅是相控陣?yán)走_(dá)的1/M，會(huì)大大降低雷達(dá)的發(fā)射功率且降低了信號(hào)泄露的功率和被發(fā)現(xiàn)的概率，而MIMO雷達(dá)在獲取巨大的性能的同時(shí)，面臨著接收機(jī)復(fù)雜度驟增的風(fēng)險(xiǎn)，大幅增加了雷達(dá)系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量以及功耗等，使MIMO雷達(dá)的工程實(shí)現(xiàn)也愈發(fā)困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種全固態(tài)MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的面臨的數(shù)據(jù)處理及功耗問題，實(shí)現(xiàn)了MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的小型化，能夠用于實(shí)驗(yàn)室教學(xué)演示或外場測試等。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種全固態(tài)MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，包括具有多路的發(fā)射端、與發(fā)射端連接的FMC-DAC子卡、具有多路的接收端、與接收端連接的FMC-ADC子卡、數(shù)字信號(hào)處理模塊和上位機(jī)；所述發(fā)射端通過FMC-DAC子卡與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，所述接收端通過FMC-ADC子卡與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接；所述上位機(jī)與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接；

所述具有多路的發(fā)射端包括與FMC-DAC子卡依次連接的輸出控制單元、多路上變頻模塊、全固態(tài)功率放大器組和發(fā)射天線組；

所述具有多路的接收端包括與FMC-ADC子卡依次連接的中頻放大器、中頻濾波器、多路下變頻模塊、濾波器、低噪聲放大器模塊、限幅器和接收天線組。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊包括FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊通過數(shù)字控制接口與上位機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊包括芯片型號(hào)為Xilinx Virtex7 690T的FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊。

進(jìn)一步地，所述FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊通過板載的兩個(gè)FMC-HPC連接器分別與FMC-ADC和FMC-DAC子卡連接；所述FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊板載有串口；所述FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊還設(shè)有以太網(wǎng)接口。