[发明专利]一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统及其探测方法

权利要求书

1.一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，其特征在于，所述全极化雷达的发射体制为步进频工作体制，其中雷达发射的脉冲信号为相位编码信号，所述编码信号的编码周期为一个步进频周期，不同通道之间的相位编码信号相互正交。

2.如权利要求1所述的一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，其特征在于，所述相位编码信号为四相编码信号。

3.如权利要求1或2所述的一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，其特征在于，所述相位编码信号中，编码码元的相位为等差数列分布。

4.如权利要求3所述的一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，其特征在于，采用遗传算法对不同通道的相位编码信号进行优化，使得不同通道的相位编码信号的相关峰值最小。

5.如权利要求1所述的一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，其特征在于，所述不同通道的脉冲信号的发射调频率符号不同。

6.如权利要求1所述的一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，其特征在于，所述全极化雷达不同通道同时发射脉冲信号。

7.如权利要求1-6所述的一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，其特征在于，包括：天线模块(1)、伺服模块(2)、射频模块(3)、数字模块(4)和上位机模块(5)；

伺服模块(2)根据上位机发送的系统配置参数控制天线模块(1)的指向；

所述天线模块(1)采用双极化天线，天线馈源为双端口配置，分别接收射频模块(3)水平H路和垂直V路的射频信号，将射频信号辐射到昆虫目标所在的空中；接收昆虫目标散射的射频回波信号，并将射频回波信号发送到射频模块(3)；

射频模块(3)采用两路发射+两路接收的方式，信号通道分为H路通道和V路通道，两路通道分别接收数字模块(4)发出的中频发射信号，将中频发射信号调制至射频载波得到射频信号分别输送给天线馈源的两个端口；同时H路通道和V路通道两路通道分别接收天线发送的两路射频回波信号，进行功率放大后分别输送给数字模块(4)；

所述数字模块(4)采用调频步进频的体制，并根据上位机模块(5)配置的参数对不同通道的步进频发射脉冲分别编码，同时生成对应通道的中频发射信号，分别输送给射频模块(3)的水平H路和垂直V路通道；所述数字模块(4)还用于接收两个通道的射频回波信号并进行解码，得到两个通道的极化一维距离像数据并上传至上位机模块(5)；

上位机模块(5)用于对不同极化通道进行相应参数配置、系统工作状态显示、预处理结果显示和数据后处理。

8.一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统的探测方法，其特征在于，采用如权利要求7所述的一种高分辨全极化昆虫雷达探测系统，对昆虫进行探测，包括以下步骤：

步骤S1，在上位机模块(5)中设定天线模块(1)指向角度和信号波形参数，配置给数字模块(4)，再由数字模块(4)配置给射频模块(3)和伺服模块(2)；

步骤S2，伺服模块(2)根据输入参数将天线模块(1)指向某个特定角度；

步骤S3，由数字模块(4)根据配置参数按调频步进频信号的方式生成中心频率步进的中频发射信号，输送给射频模块(3)；

步骤S4，由射频模块(3)将中频发射信号功率放大，调制至射频载波，进而输送给天线模块(1)；

步骤S5，天线模块(1)将射频信号辐射到自由空间中，并接收空间中昆虫目标散射的射频回波信号，输送给射频模块(3)；

步骤S6，射频模块(3)对射频回波信号进行功率放大，输送给数字模块(4)；

步骤S7，数字模块(4)接收射频模块(3)发送的射频回波信号并将一个周期的接收信号按调频步进频信号的处理方式进行处理，合成高分辨的一维目标距离像，并进行存储；

步骤S8，上位机模块(5)接收数字模块(4)预处理的数据进行显示，同时对预处理数据进行后处理操作，提取昆虫的全极化散射强度、斜距和角度。