[发明专利]一种自适应测高装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种自适应测高装置，属雷达探测装置技术领域。

背景技术：

米波雷达由于其波长较长，在反隐身、抗反辐射导弹等方面有其独特的优势，近年来受到世界各国的普遍重视，纷纷把发展米波雷达放到雷达探测系统的重要位置。但是米波雷达的波束较宽，地面反射后由于多径效应影响，导致目标高度测量精度较低，如何提高米波雷达测高精度是雷达界要解决的难题之一。目前米波雷达采取的主要测高方法有：波瓣分裂法、最大似然法和数字波束合成(DBF)法。

在上述三种测高方法中，波瓣分裂法和最大似然法测高可以有效地解决低仰角区测高的问题，但是波瓣分裂法由于在中高仰角存在“分区模糊”的问题，基于波瓣分裂的米波雷达测高方法只能在低仰角范围内测高。最大似然法虽然适用角度范围较广，但是在天线波瓣分裂的低仰角区域精度较低，并且运算量较大。数字波束合成(DBF)测高主要用在高空测高处理，虽然运算量不大，但是中低空多径效应会对其测量精度造成较严重的影响。

由此可见，研制一种能综合利用各种测高方法的设备，用于提高米波雷达在整个空域的测高精度，是目前米波雷达测高领域亟须解决的问题。

发明内容：

本发明的目的在于，提供一种采用测高信号处理板，能综合利用各种测高方法，提高米波雷达在整个空域的测高精度，克服现有各种测高方法存在的不足，工作稳定可靠，测高精度高，操作方便的自适应测高装置。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的：

该自适应测高装置由UHF频段天线阵、四合一T/R组件、功分网络、多路接收机、多路A/D采样和数字下变频器、光纤旋转连接器、信号处理分机、恒虚警检测板、测高信号处理板、DSP数字信号处理器、FPGA可编程逻辑器、高速链路口、DSP总线、FLASH闪存存储器、控制接口、测高处理算法组件、SD同步动态随机存储器、接口逻辑控制电路、数据预处理电路、双口存储器、三态缓冲器、FIFO缓存器构成，其特征在于：UHF频段天线阵通过馈线连接四合一T/R组件，四合一T/R组件通过馈线连接功分网络，功分网络的行功分器分成七路分别连接多路接收机，多路接收机与多路A/D采样和数字下变频器连接，光纤旋转连接器输入端经光纤连接多路A/D采样和数字下变频器，其输出端经光纤连接信号处理分机，信号处理分机通过高速总线与恒虚警检测板连接，恒虚警检测板通过高速总线连接测高信号处理板。

所述的测高信号处理板由四块DSP数字信号处理器、FPGA可编程逻辑器、高速链路口、DSP总线、FLASH闪存存储器组成；四块DSP数字信号处理器均由控制接口、测高处理算法组件、SD同步动态随机存储器组成；FPGA可编程逻辑器由接口逻辑控制电路、数据预处理电路、双口存储器、三态缓冲器；FIFO缓存器组成；FPGA可编程逻辑器通过DSP总线与DSP数字信号处理器的DSP0连接，DSP0通过高速链路口分别与DSP数字信号处理器的DSP1、DSP2、DSP3连接，DSP0通过DSP总线与FPGA可编程逻辑器的FIFO缓存器连接。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该自适应测高装置采用由FPGA可编程逻辑器和DSP数字信号处理器构成的测高信号处理板，实现对低空目标，采用波瓣分裂法和最大似然法联合进行处理；对中空目标，优先采用最大似然法进行处理；对高空目标，优先采用DBF数字波束测高法进行处理。当波瓣分裂法和DBF数字波束测高法计算结果无效时，可采用最大似然法的测高结果。经实际使用检验，大大减少了运算量，降低了中低空多径效应对测高精度的影响，有效提高了米波雷达的测高精度。不仅保证了米波雷达在低、中、高仰角空域的测高精度，还扩大了雷达的仰角测量范围，操作方便，工作稳定可靠，为低频段三座标雷达的研制在技术上提供了有力保障。

附图说明：

图1为自适应测高装置的工作原理框图；

图2为自适应测高装置的测高信号处理板的工作原理框图；

图3为自适应测高装置的测高信号处理流程图。