[发明专利]一种基于步进频率合成孔径雷达的近距离RCS测量电子系统

摘要

该发明公开了一种基于步进频率合成孔径雷达的近距离RCS测量电子系统，涉及频率步进技术、SAR图像处理、FPGA数字信号处理。目标相对于雷达系统近距离测量是因为雷达的RCS近场成像方法相比于远场测量、紧缩场测量等传统方法，大大提高了获得的信息量，可获得更丰富的目标散射特征分布。针对于背景技术的不足，雷达系统采用步进频窄脉冲信号可以收发共用天线，距离盲区小，可测范围大，且避免了连续波体制的隔离问题。步进频率信号属于脉冲信号的一种。采用频率步进信号的雷达，通过使相参脉冲串中各个脉冲的载频跳变可以灵活获得任意频率的大带宽，对脉冲回波的IDFT处理获得距离高分辨率的效果；同时降低对数字信号处理瞬时带宽和接收端回波信号数字处理硬件的指标要求。

主权项

1.一种基于步进频率合成孔径雷达的近距离RCS测量电子系统，其特征在于：该系统包括：信号产生模块，射频通道模块，中频信号采集模块，天线模块，数据存储和处理系统，终端控制软件模块，运动平台；其中射频通道模块包括频综、上变频通道和下变频通道，所述上变频通道和下变频通道都由频综控制；运动平台包括运动控制部分和位置传感器；数据存储和处理系统包括数据存储服务器和显示控制服务器；中频信号采集模块包括A/D采集模块和中频信号控制模块；所述数据存储和处理系统、终端控制软件系统通过交换机与中频信号采集模块连接；所述中频信号采集模块中的中频信号控制模块将控制数据传输给运动平台中的运动控制部分，运动控制部分控制雷达沿竖直方向的“Z”字型往复运动，该雷达与目标之间的距离为S，5m≤S≤15m，所述运动平台中的位置传感器将雷达的运动状态信息传输给中频信号控制模块；所述中频信号控制模块同时还要控制信号产生模块和射频通道模块中的频综，所述射频通道模块中的频综连接信号产生模块，所述信号产生模块产生信号给上变频通道，上变频通道输出信号给天线模块；所述天线模块接收到信号后传输信号给下变频通道，下变频通道输出信号给中频信号采集模块中的A/D采集模块，中频信号控制模块控制A/D采集模块对接收的信号进行A/D转换；用户通过显示控制服务器上运行的终端控制软件设置本发明RCS测量电子系统发射的步进频率信号带宽、运动平台的运动速度、系统的工作状态，然后按照通信协议，将相关控制指令通过千兆网线和交换机，传输给中频信号采集模块；中频信号采集模块按通信协议，将控制指令解析并分别发送给运动平台、信号产生模块；运动平台接收到控制指令后，设置运动平台的运动速度，等待终端控制软件发送运动指令；信号产生模块接收到中频信号采集模块解析后的指令后，产生满足设置带宽要求的脉冲组，然后通过射频通道模块的上变频部分完成对信号的混频后，通过天线模块将射频信号转换电磁信号并向目标发射，同时通知运动平台开始工作，对目标进行扫描；经过目标反射后的电磁信号通过天线模块转换为带有目标信息的射频回波信号，然后通过射频通道模块的下变频部分将射频信号混频到中频信号，传输给中频信号采集模块；中频信号采集模块开始采集射频通道模块输出的中频信号，并对采集的信号进行数字信号处理和数据打包，然后通过千兆网线和交换机，将数据传输给数据存储和处理系统。