[發(fā)明專利]一種隨機(jī)極化雷達(dá)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110794572.1
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113589248A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊杰芳;張云華;李東;石曉進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

本發(fā)明屬于隨機(jī)信號雷達(dá)和極化雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種隨機(jī)極化雷達(dá)系統(tǒng)，包括：天線子系統(tǒng)，用于將射頻子系統(tǒng)輸出的波形正交的兩路射頻隨機(jī)信號同時向空間輻射出去，合成隨機(jī)極化信號；用于接收兩路極化正交的目標(biāo)回波信號并傳導(dǎo)至射頻子系統(tǒng)；射頻子系統(tǒng)，用于得到波形正交的兩路射頻隨機(jī)信號，輸出至天線子系統(tǒng)；用于得到兩路基帶回波信號，輸出給綜合電子系統(tǒng)進(jìn)行采樣量化；綜合電子系統(tǒng)，用于產(chǎn)生波形正交的兩路中頻隨機(jī)信號，并將其發(fā)送至射頻子系統(tǒng)；用于將量化后的基帶回波信號傳輸至地檢子系統(tǒng)；配電子系統(tǒng)，用于對射頻子系統(tǒng)和綜合電子系統(tǒng)供電；和地檢子系統(tǒng)，用于發(fā)送指令至綜合電子系統(tǒng)，接收量化后的基帶回波信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隨機(jī)信號雷達(dá)和極化雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種隨機(jī)極化雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著雷達(dá)極化技術(shù)應(yīng)用日益深化，利用極化信息提高雷達(dá)的檢測、抗干擾和識別等能力是當(dāng)前新體制雷達(dá)發(fā)展的趨勢之一。傳統(tǒng)分時全極化雷達(dá)通常發(fā)射固定波形，使用兩個脈沖，獲得極化散射矩陣。對于復(fù)雜雷達(dá)目標(biāo)或高速機(jī)動目標(biāo)，相鄰脈沖間的時間去相干會引入測量誤差，對散射測量互異性造成破壞。

隨機(jī)信號雷達(dá)通過發(fā)射隨機(jī)或偽隨機(jī)信號進(jìn)行目標(biāo)探測，發(fā)射信號時域和頻域隨機(jī)性，使得隨機(jī)雷達(dá)信號具有比傳統(tǒng)固定波形更好的低截獲/低檢測概率特性。但是，傳統(tǒng)隨機(jī)信號雷達(dá)的極化狀態(tài)是由雷達(dá)發(fā)射天線極化唯一確定，能量在極化域集中在同一個方向，容易被具有極化檢測能力的截獲機(jī)所檢測出。另外，傳統(tǒng)分時極化雷達(dá)存在最大不模糊距離小以及時間去相干所引入的測量誤差和對散射測量互異性的破壞的問題，無法實現(xiàn)對復(fù)雜雷達(dá)目標(biāo)和高速機(jī)動目標(biāo)的瞬態(tài)全極化測量。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種隨機(jī)極化雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：天線子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、綜合電子系統(tǒng)、配電子系統(tǒng)和地檢子系統(tǒng)；

所述天線子系統(tǒng)，用于將射頻子系統(tǒng)輸出的波形正交的兩路射頻隨機(jī)信號同時向空間輻射出去，合成隨機(jī)極化信號；還用于接收兩路極化正交的目標(biāo)回波信號并傳導(dǎo)至射頻子系統(tǒng)；

所述射頻子系統(tǒng)，用于將綜合電子系統(tǒng)產(chǎn)生的波形正交的兩路中頻隨機(jī)信號分別進(jìn)行上變頻、濾波和放大，得到波形正交的兩路射頻隨機(jī)信號，然后輸出至天線子系統(tǒng)；還用于將天線子系統(tǒng)接收的兩路極化正交的目標(biāo)回波分別進(jìn)行下變頻、濾波、放大和IQ解調(diào)處理，得到兩路基帶回波信號，輸出給綜合電子系統(tǒng)進(jìn)行采樣量化；還用于產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的本振信號和參考時鐘；

所述綜合電子系統(tǒng)，用于根據(jù)地檢子系統(tǒng)發(fā)送的指令，產(chǎn)生波形正交的兩路中頻隨機(jī)信號，并將其發(fā)送至射頻子系統(tǒng)；還用于對射頻子系統(tǒng)輸出的兩路基帶回波信號進(jìn)行采樣量化，并將量化后的基帶回波信號傳輸至地檢子系統(tǒng)；

所述配電子系統(tǒng)，用于對射頻子系統(tǒng)和綜合電子系統(tǒng)供電；

所述地檢子系統(tǒng)，用于人機(jī)交互，發(fā)送指令至綜合電子系統(tǒng)，實現(xiàn)對隨機(jī)極化雷達(dá)系統(tǒng)的控制；并接收綜合電子系統(tǒng)輸出的量化后的基帶回波信號。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)之一，所述天線子系統(tǒng)包括：發(fā)射天線和接收天線，二者均為正交雙極化天線；

所述發(fā)射天線，用于傳導(dǎo)射頻子系統(tǒng)輸出的波形正交的兩路射頻隨機(jī)信號同時向空間輻射出去，合成隨機(jī)極化信號；

所述接收天線，用于接收兩路極化正交的目標(biāo)回波信號并傳導(dǎo)至射頻子系統(tǒng)。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)之一，所述發(fā)射天線和接收天線均采用雙線極化天線，該雙線極化天線包括圓錐喇叭天線和正交耦合器；正交模耦合器與圓錐喇叭連接；

所述圓錐喇叭天線，用于作為空間輻射信號的發(fā)射端和接收端；

所述正交模耦合器，用于實現(xiàn)垂直極化(V極化)和水平極化(H極化)分離。