[发明专利]一种高性能通用化的多通道雷达系统

说明书

一种高性能通用化的多通道雷达系统，包含：毫米波近程成像的高频前端组件、中频处理组件、数据采集组件、综合信号处理组件和微波源组件；高频前端组件包含射频与本振信号产生模块、信号分配与校准网络模块、天线与射频通道阵列模块，实现射频与一级本振信号的产生，回波信号的接收、放大、滤波与一级下变频；中频处理组件实现回波信号的放大、滤波与二级下变频；数据采集组件实现回波信号的采集与信号预处理；综合信号处理组件实现回波数据的实时成像；微波源组件实现时钟基准信号、同步信号和二级本振信号的产生。本发明较好的避免了在同等需求或相近需求的条件下，重复设计研制引起的资源浪费，有效提高设计效率，增强通用性和灵活度。

技术领域

本发明涉及一种雷达系统，具体是指具有高性能通用化特点的多通道雷达系统，属于多通道雷达系统的总体方案设计与信号处理的技术领域。

背景技术

在复杂的电磁环境下，现代雷达的应用场景也日益复杂，致使单通道雷达已经难以满足日益增长的应用需求，在诸如杂波抑制、隐身目标探测与定位、动目标检测等应用场景中遇到了难以克服的困难。与传统单通道雷达相比，多通道雷达得益于多通道数字波束形成技术的引入，不仅能够在传统应用场景下替代单通道雷达实现目标探测，而且能够在单通道雷达无法使用的场景下获得良好的探测性能。

传统的多通道雷达系统，需要避免在同等或相似需求下的重复设计、重复研制所带来的资源浪费，因此提高设计效率，提高多通道雷达系统的通用性，提高应用的灵活度等问题成为多通道雷达设计与研制的难题。在传统的多通道雷达系统的设计中，根据具体项目需求的不同，多通道雷达系统通常存在工作频率、信号波形、天线样式与布阵形式的区别，而对于中频处理、数字采集与处理等过程则基本相同。传统的多通道雷达系统的框架下，同一个组件内通常同时存在共性和矛盾成分，这种不合理使得不同的应用需求对应不同的多通道雷达硬件，难以解决设计与研制效率低下、通用性不强和灵活度不够的问题。

现有的独立研制的多通道雷达的信号采集装置虽然能够有效提高研制效率，提高多通道雷达系统的通用性和灵活度，但是依然存在信号采集带宽高、采集同步要求高、系统架构划分不到位，导致设计与研制资源浪费的问题。

现有技术中，在申请号为201611009563.2的发明专利《一种基于数字信道化的多通道雷达信号采集装置》中，以及在申请号为201110383300.9的发明专利《多通道宽带电子信号同步采集系统的设计与实现方法》中，均采用前端阵列+多通道信号采集装置的方案，虽然能够在一定程度上提高整个多通道雷达系统的通用性，但是依然无法克服独立研制多通道雷达信号采集装置方案的固有缺点。

在申请号为201610864367.7的发明专利《一种模块化、积木式数字阵列雷达系统》中，提出了一种新的多通道雷达系统的架构，试图解决不同需求下雷达通用化的问题，然而该架构只考虑了天线布阵形式的差异，仍然大大限制了该通用化多通道雷达系统应用的范围。

在申请号为201510357316.0的发明专利《脉冲全相参通用化实验雷达》中，采用了一种天线+前端+微波源+信号处理机的架构，能够实现单通道雷达系统的通用化，但是该构架并不能够满足多通道雷达的需求。

基于上述，本发明提出一种高性能通用化的多通道雷达系统，针对多通道雷达系统研制中存在设计与研制效率低下、通用性不强和灵活度不够的问题，从源头设计出发，总结共性部分，突出矛盾部分，结合关键技术手段，以解决现有技术中存在的缺点和限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能通用化的多通道雷达系统，较好的避免了同等需求或者需求相近的条件下，重复设计、重复研制引起的资源浪费，能够有效提高设计效率，增强系统通用性和灵活度。