[发明专利]一种海洋和电离层一体化探测高频雷达系统及其控制方法

权利要求书

1.一种海洋和电离层一体化探测高频雷达系统，其特征在于，所述海洋和电离层一体化探测高频雷达系统包括：

显控平台，通过以太网与各部件及各系统连接，是用于用户交互的接口，通过通用计算机实现数据交互，负责整体系统的控制参数下发、设备状态监控、探测结果的存储与显示功能；

时序控制器，通过以太网与显控平台连接，接收系统参数和显控平台下发的控制信息，并输出系统状态；

综合信号产生器，通过DDS和硬件电路实现，用于生成各分系统时钟源、电离层探测任务和海洋信息探测任务信号波形以及接收机本振信号；

电离层探测子系统，包括发射机、接收机、天线及信号处理四个部分，其中时序控制部分和发射波形通过时序控制器和综合信号产生器接入；

海洋信息探测子系统，包括发射机、接收机、天线及信号处理四个部分，其中时序控制部分和发射波形通过时序控制器和综合信号产生器接入。

2.如权利要求1所述的海洋和电离层一体化探测高频雷达系统，其特征在于，所述显控平台配备4块显示器，分别用于显示系统状态和设置参数、电离层探测结果显示、海洋信息探测结果显示以及海洋-电离层信息关联性分析结果。

3.如权利要求1所述的海洋和电离层一体化探测高频雷达系统，其特征在于，所述时序控制器以ARM和FPGA为主体，利用FPGA的GPIO接口产生多路可软件配置的时序控制信号，分别为综合信号产生器、电离层探测子系统和海洋信息探测子系统提供同步时序；

所述ARM通过配置FPGA参数，控制FPGA产生各时序逻辑电路并输出；通过北斗/GPS模块获取授时信息，可根据时间信息定时启动时序信号。

4.如权利要求1所述的海洋和电离层一体化探测高频雷达系统，其特征在于，所述综合信号产生器通过铷原子钟产生标准振荡信号作为整个系统的时钟源，分别产生多路时钟信号供时序控制器、电离层探测子系统和海洋信息探测子系统使用；

利用FPGA产生电离层探测和海洋信息探测使用的发射信号基带波形，通过DDS将发射信号调制到指定的载频上；

电离层探测使用二相互补码作为发射信号，海洋信息探测使用截断线性调频作为发射信号；

电离层探测利用N个脉冲进行相干积累，同时海洋信息探测发射信号利用N个脉冲对线性调频进行截断；利用DDS产生用于电离层探测、海洋信息探测的发射信号波形以及接收机本振信号；

电离层探测本振信号以固定频率间隔步进变化，受时序控制器控制，每个上升沿跳变一次，当电离层探测载频与海洋信息探测工作频率相近时，跳过1-2个频点，保证两者之间没有相互干扰。

5.如权利要求1所述的海洋和电离层一体化探测高频雷达系统，其特征在于，所述电离层探测子系统和海洋信息探测子系统的基本结构相同，发射信号通过功率放大器放大后经过带通滤波除去倍频谐波，然后输出给发射天线辐射出去；

时序信号控制功率放大器的开关，控制信号控制功率放大器的工作参数；同时监控组合监控发射机以及滤波器状态，将监控信息传输给显控平台；

回波信号通过接收天线阵列接收，经过带通滤波器和低噪声放大之后进入采集模块变为数字信号，采集模块主要为高速AD采集模块；

各路采集模块数字信号输出至信号处理模块，信号处理结果即为子系统最终输出。