[發明專利]用于SAR雷達的可重構數字收發裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202210506256.4
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114814841A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 陳東旭;李高昂;張昆明;楊旭東;陸岷;馮杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院;西北工業大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本公開提供了一種用于SAR雷達的可重構數字收發裝置，應用于雷達信號技術領域，包括：可重構FPGA芯片、CLK芯片、DAC芯片和ADC芯片，可重構FPGA芯片加載靜態邏輯區和兩個動態可重配置區的程序，接收雷達系統的工作指令，確定裝置的工作模式。在工作模式確定后，配置CLK芯片產生ADC芯片和DAC芯片的工作時鐘，根據工作模式選擇動態可重配置區，并將采集后的數據通過光纖接口傳送至后續信號處理單元。本公開還提供了一種電子設備。

技術領域

本公開涉及雷達信號技術領域，尤其涉及一種用于SAR雷達的可重構數字收發裝置和電子設備。

背景技術

SAR是一種高分辨率微波成像雷達。高分辨率微波成像雷達提供了豐富的目標信息，不僅可以用于地形測繪和目標成像，也可以用于復雜監視環境中的目標檢測。它可以不受氣候條件限制全天候、全天時的工作，可以穿透天然植被、人工偽裝，發現重要目標。在距離向SAR利用脈沖壓縮技術，在方位向利用合成孔徑技術，從而獲得二維高分辨率雷達圖像。SAR通過發射線性調頻信號并進行脈沖壓縮實現距離向高分辨率，由于雷達平臺的運動，方位向也具有線性調頻信號形式，經聚焦處理后獲得方位向高分辨率，因此，線性調頻信號是合成孔徑雷達成像的基礎。對于SAR雷達，如何產生和采集線性調頻信號非常重要的。

SAR信號的產生和采集裝置，在傳統設計中，需要根據要實現的雷達工作參數設計，預先設計好裝置的時鐘頻率、產生和采集調頻信號的帶寬和時寬等信息。同時還需要根據系統設計要求，確定是采用中頻的方式還是基帶的方式。因此，在線性調頻信號的產生和采集實現過程中，具有以下缺點：

(一)傳統設計中，SAR數字收發裝置在雷達系統參數更改時，需要重新設計收發裝置的電路和程序等操作，針對不同SAR系統，數字收發裝置的適配性差；

(二)基于查找表方式產生線性調頻信號，需要根據系統設計需求，預先計算、存儲波形數據，如需更改不同模式寬帶和時寬的調頻信號，需要重新生成波形數據和更改程序等操作，實現過程復雜，靈活性差；

(三)信號產生裝置，受限于系統和裝置的電路設計，在生成線性調頻波形過程中，很難同時兼容實現中頻和基帶信號的產生；

(四)信號采集裝置，傳統設計只能針對固定形式的線性調頻信號帶寬信號進行采集和數據處理，很難同時設計同時兼顧中頻和基帶的采集，如需更改采集方式，需要重新設計電路和更改程序；

(五)傳統設計中，SAR系統提供給采集和信號產生裝置的時鐘頻率是固定的，兼容性差，針對不同的SAR雷達系統需求，需要重新設計SAR系統時鐘產生電路，更改后裝置的電路和程序也需要修改。

發明內容

本公開的主要目的在于提供一種用于SAR雷達的可重構數字收發裝置和電子設備，旨在解決上述至少一個技術問題。

為實現上述目的，本公開實施例提供第一方面一種用于SAR雷達的可重構數字收發裝置，包括：

可重構FPGA芯片，包括靜態邏輯區和至少兩個動態可重配置區，所述靜態邏輯區用于接收雷達系統發出的時鐘配置指令和工作指令，并根據所述時鐘配置指令生成ADC芯片的工作時鐘配置參數和DAC芯片的工作時鐘配置參數，以及，根據所述工作指令確定工作模式，所述工作模式包括信號生成模式和信號采集模式，當所述工作模式包括信號生成模式時，加載一動態可重配置區，所述一動態可重配置區用于根據所述工作模式生成數字調頻波形信號，當所述工作模式包括信號采集模式時，加載另一動態可重配置區，所述另一所述動態可重配置區用于根據所述工作模式生成信號采集指令；

所述CLK芯片，用于根據所述時鐘工作參數配置生成所述ADC芯片和DAC芯片的工作時鐘

所述DAC芯片，用于在所述工作模式包括信號生成模式的情況下，基于所述DAC芯片的工作時鐘和所述數字調頻波形信號，生成第一模擬線性調頻信號和第二模擬線性調頻信號，并將所述第一模擬線性調頻信號和所述第二模擬線性調頻信號輸出給所述雷達系統；