一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法与流程

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法。

背景技术：

现代雷达多数采用相参积累技术，以在杂波和噪声中检测微弱目标。对于集中式雷达，因整机采用同一个时钟源，较容易做到发射和接收处理过程中的严格相参；对于阵地条件较好、接收系统和发射系统距离较近的双多基地雷达，因采用有线连接，接收系统和发射系统也较容易满足相参条件；但是对于不能采用有线连接的双多基地雷达，接收系统和发射系统必须分别采用独立的时钟源，此时因时钟源不同，系统已不具备相参条件，因而不能采用常规方式做相参处理，限制了系统的作战能力。

技术实现要素：

有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法，使不具备有线连接的双多基地雷达相参处理的效果达到同源相参系统的处理水平。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法，包括以下步骤：

1)确定系统采样时钟基准频率；

2)测出不同源系统的各采样时钟的准确频率；

3)确定系统工作的重复周期；

4)确定系统的工作频率；

5)确定系统的相参积累周期；

6)选择一个基地A的系统时钟作为基准，计算其它各基地系统时钟的相对频率差；

7)以基地A为基准，计算其它各基地相对于基地A的相位差和多普勒频率差；

8)根据系统时钟和各基地的频率差完成相位校准；

9)完成相参积累。

进一步，所述各基地采用在90MHz频率时相位噪声小于－135dBc/Hz@1kHz的时钟源。

进一步，所述采样时钟的频率差小于2000赫兹。

进一步，还包括对模拟信号进行直接采样。

本发明的有益效果为：本发明不需要复杂的硬件系统支撑，算法实现过程简单明了、机理清晰，使不同源系统的相参积累效果与同源系统相当，因此解除了双多基地雷达对布站距离的限制，有力提高了双多基地雷达的阵地适应能力，使其具有更加广泛的应用范围和应用前景。该方法适用于采用高稳定度晶振的双多基地雷达系统。

附图说明

图1为本发明一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法的组成示意图；

图2为现有技术中存在的双基地雷达的相位误差示意图；

图3为现有技术中存在的双基地雷达的多普勒频率误差示意图；

图4为现有技术中存在的相参积累效果示意图；

图5为本发明一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法的相参积累效果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法,适用的条件为：

1)各基地采用高稳定度的时钟源，即各基地采用在90MHz频率时相位噪声小于－135dBc/Hz@1kHz的时钟源；

2)采样时钟的频率差小于2000赫兹；

系统中各基地采用高稳定度时钟源，使采样时钟的频率差小于2000Hz，频率差大于2000赫兹，无法进行相参积累，这是本算法需要的条件，频率差小于2000赫兹才能实现。

3)对模拟信号进行直接采样。

如图1所示，一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法，其装置包括接收端和发射端，其中，接收端包括：授时同步系统、时序控制、频率源、晶振、接收机、接收天线、信号处理和终端；

发射端包括：授时同步系统、时序控制、频率源、晶振、波形产生器、发射机和发射天线。

一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法，包括以下步骤：

1)确定双多基地雷达采样时钟基准频率：f_s。

2)分别测出收发基地的源设备的采样时钟的准确频率；

测出接收站采样时钟频率：f_R；

测出发射站采样时钟频率：f_T。

接收站和发射站采样时可以准确测试时钟频率的设备都可以，业内通常使用频谱仪。

3)确定双多基地雷达工作的重复周期：7；

4)确定双多基地雷达的工作频率：f₀；

5)确定双多基地雷达的相参积累周期：1；#

6)选择一个基地A的系统时钟作为基准，计算其它各基地系统时钟的相对频率差；

选择接收站采样时钟为基准，计算发射站采样时钟的相对频率差：df＝f_T-f_R。#

7)以基地A为基准，计算其它各基地相对于基地A的相位差和多普勒频率差；

以接收站采样时钟为基准，计算发射站采样时钟的相对相位差和多普勒频率差。

在重复周期T的时间内，如图2或图3所示，

接收站相对于基准时钟的时间变化为：

发射站相对于基准时钟的时间变化为：

发射站相对于接收站的时间差为：dT＝dT₂-dT₁；

发射站相对于接收站的相位差为：dP＝2×π×f₀×dT；

发射站相对于接收站的多普勒频率差为：

8)根据系统时钟和各基地的频率差完成相位校准；

根据系统时钟和收发基地的相位差完成相位校准。校准工作在接收端的信号处理分机内完成，针对每个重复周期每个距离上的采样点乘上相位误差，完成相位的校准，其公式为：IQ₁＝IQ₀×e^-j×dP。

9)完成相参积累。

按照常规相参雷达的方法完成MTD处理。如图4所示为采用本方法前对固定地物的相参处理效果，本应处于第一个多普勒通道的地物的处理结果在第15个通道内；如图5所示为采用本方法后对固定地物的相参处理效果，地物的多普勒响应在第一个通道，符合实际情况。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。