[發明專利]非均勻多通道恒差拍頻率體制的雷達高度表

有效

• 申請號: 201910072927.9
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109581369B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 羅豐;崔凱;李騰;毛家琪
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01C5/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

1.一種利用基于非均勻多通道恒差拍頻率體制的雷達高度表進行測高的方法，其特征在于：包括如下：

1)通過自檢，判斷是否存在故障：

對微波組件模塊是否正常工作，微波組件模塊和數字處理模塊之間是否正常通信進行檢測：

如果微波組件模塊以及微波組件模塊與數字處理模塊之間通信出現故障，則執行9)；

如果微波組件模塊以及微波組件模塊與數字處理模塊之間通信沒有出現故障，執行2)；

2)微波組件模塊中的振蕩器根據調制參數產生發射信號并通過發射天線將其發出，上電后第一次測高周期的調制時間為200us，調制帶寬150MHz，發射功率為0dbm，此后測高周期的調制參數由數字處理模塊傳送至微波組件模塊；

3)微波組件模塊中的混頻器將接收天線接收到的接收信號與發射信號進行混頻，得到模擬差拍信號，并通過模數轉換模塊進行A/D采樣將其轉化為數字差拍信號；

4)對所有的數字差拍信號求平均，得到數字差拍信號的平均值m，將大于m的數字差拍信號再求平均得到幅度高于中心幅度值信號的平均值n，使用n-m求出數字差拍信號的幅度V；

5)根據當前系統工作狀態選擇對應的濾波通道對數字差拍信號進行濾波，將濾波后的信號進行快速傅里葉變換，求出數字差拍信號的全局頻譜M；

6)判斷高度表的工作狀態：

6a)計算門限值：其中T代表發射信號的調制時間，K隨調制時間的變化而變化；

6b)將當全局頻譜M與門限值D進行比較：

如果全局頻譜M中存在大于門限值D的頻點，則檢測到頻譜前沿，執行6c)；

如果全局頻譜M中不存在大于門限值D的頻點，則未檢測到頻譜前沿，執行6d)；

6c)如果連續5個測高周期都能檢測到頻譜前沿，將系統判斷為跟蹤狀態，執行7)，否則，將系統判斷為搜索狀態，執行8)；

6d)根據系統在前一個測高周期的工作狀態判斷系統當前的工作狀態：

如果系統在前一個測高周期處于搜索狀態，則將系統判為搜索狀態，執行8)；

如果系統在前一個測高周期處于跟蹤狀態，且連續3個測高周期未檢測到頻譜前沿，則將系統判為搜索狀態，執行8)，否則，判為跟蹤狀態，執行7)；

7)計算飛行器的飛行高度：

將跟蹤狀態下檢測到的頻譜前沿帶入到如下表達式中，計算出本次測高周期的高度數據：其中，c代表電磁波的傳播速度，f代表跟蹤狀態下檢測到的頻譜前沿值，T代表發射信號的調制時間，B代表發射信號的調制帶寬；

8)確定下一個測高周期的調制參數：

8a)如果系統工作在跟蹤狀態下，則下一次測高周期的調制參數如下：

將調制帶寬B固定在150MHz；

根據跟蹤狀態下當前測高周期得到的高度數據h，確定下一個測高周期的調制時間：式中c代表電磁波傳播的速度，h代表當前測高周期的高度數據，B代表發射信號的調制帶寬，F代表恒定差拍頻率值；

根據跟蹤狀態下當前測高周期的高度數據h，確定下一個測高周期的發射功率P：

其中，h代表當前測高周期的高度數據；

8b)如果系統工作在搜索狀態下，則下一個測高周期的調制參數如下：

將調制帶寬B固定在150MHz；

下一個測高周期的調制時間：其中，T_n代表當前測高周期的調制時間；

9)數據輸出：

9a)將6)得到的高度表工作狀態和7)中高度數據h或故障代碼通過ARIN429協議傳送至飛機顯示屏供飛行員參考；

9b)數字處理模塊將8)得到的下一個測量周期的發射信號調制參數通過串行傳輸方式傳至微波組件模塊。

2.一種用于實現權利要求1中測高方法的雷達高度表，包括：微波組件模塊(1)、模數轉換模塊(2)和數字處理模塊(3)，模數轉換模塊(2)的輸入端與微波組件模塊(1)輸出端相連，輸出端與數字處理模塊(3)輸入端相連，數字處理模塊(3)的輸出端與微波組件模塊(1)輸入端相連，其特征在于：數字處理模塊(3)包括：

信號處理子模塊(31)，用于算出飛行器的高度數據；

自檢子模塊(32)，用于檢測微波組件是否正常工作，微波組件模塊和數字處理模塊之間是否正常通信；

存儲子模塊(33)，用于存儲電纜延遲高度以及飛機停在地面時與地面存在的零高度值。