[发明专利]一种阵列信号模拟去相干方法

说明书

本发明公开一种阵列信号模拟去相干方法，在使用时，阵列雷达接收，由于不同模拟接收通道的噪声存在很大程序的相关性，接收波束合成时SNR没有得到一定的得益。通道间模拟射频信号相位噪声相关性主要来源于公用的本振信号。因此该表通道间本振信号的噪声相关性，可以直接改善通道信号噪声相关性。在阵面接收时每个通道切换到频率不一样本振源。减少通道间信号相位噪声的相干性，对于单脉冲信号，提高了阵面波束合成时的增益。对于单通道多脉冲信号，采用不同接收脉冲间切换不同频率本振源的方式，可以提高脉冲间信号积累的得益。

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，具体的是一种阵列信号模拟去相干方法。

背景技术

数字相控阵雷达具有收发波束电扫描能力，波束调度极其灵活，可轻松实现多目标截获、跟踪、具备强大的抗干扰能力和目标探测识别自适应能力。现有数字雷达阵列的规模越来越大，其雷达威力和雷达资源调度的灵活性也越来越来大。

对于数字阵列雷达，发射时通过配置不同发射单元的初相和发射时间完成在空间不同方位俯仰角的发射波束合成，由于阵列单元数多，发射时，波束在空间合成后能量大；同时由于发射的波束指向是由阵面所有发射单元的初相决定，在一定的空间范围内，不需要机械转动雷达来完成波束扫描空域，只需配置阵面发射单元的初相即可完成，实现发射波束电扫描。接收时，由于波束是通过对所有接收通道的数据进行一定的幅度相位加权来完成，因此可以实现接收同时多波束，包括主波束，辅助波束，大大提高了雷达抗干扰和目标探测能力。一般接收波束合成的过程，希望把有用信号尽量积累起来，同时希望噪声的能力积累的尽量小，使得合成后的信号信噪比尽量大。如果阵面共有N个接收通道参与接收波束合成，假设所有通道接收信号噪声都是不相关的，则合成后的噪声为：

其中σ_tptal为波束合成后总的噪声，σ₁，...，σ_N为通道1到N的噪声，其中σ_total远远小于所有通道噪声的直接叠加。

假设所有通道的有用信号理想合成，则合成后的信号为：

S_total＝s₁+s₂+s₃+...+s_N

其中S_total为波束合成后总的信号，s₁，...，s_N为通道1到N的信号，合成后信号信噪比为：

可见接收波束合成时，信号能量正常积累，而噪声能量积累小于直接叠加，因此信号合成后，理论上应该有SNR得益。

但是目前数字相控阵雷达实际试验中发现，波束合成后的信号噪声远远大于σ_total，SNR得益与理论计算相差甚远，主要原因在于不同模拟接收通道的噪声不能看成完全不相关，相反，由于存在公共的电源和地，本振信号公用等，通道间信号相位噪声是部分相关的。其中电源和地由于阵面较大，一般都采用多级电源隔离，最终到阵面发射接收单元采用的大多是分布式电源，另外电源的地的影响一般都是频率较低的信号，处理的合理，对射频信号影响有限，因此通道间模拟射频信号相位噪声相关性主要来源于公用的本振信号。

因此阵面接收时每个通道切换到频率不一样本振源(本振源之间频率不一样，且各自产生，相位噪声已去相干)。减少通道间信号相位噪声的相干性，对于单脉冲信号，提高了阵面波束合成时的增益。对于单通道多脉冲信号，采用不同接收脉冲间切换不同频率本振源的方式，可以提高脉冲间信号积累的得益。

发明内容