雷达信号处理装置的制作方法

本公开属于低小慢目标雷达探测技术领域，本公开尤其涉及一种雷达信号处理装置。

背景技术：

“低小慢”，全称“低空、慢速、小型飞行目标”，飞行高度一般在1000米以下，速度较慢，雷达反射面积又很小，难发现、难捕捉、难处置、难应对，对重要目标的空防安全形成极大威胁。

现有技术中，面对低小慢目标的威胁监测难题，对于低小慢目标的检测和处理系统是低小慢监测系统的核心，如无法获取准确的低小慢目标信号，将无法对低小慢目标进行发现及预警，越来越多的活动(低空安保、军民用机场等)急需引入低小慢探测雷达进行监测及预警。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供一种雷达信号处理装置，尤其适用于对低小慢目标的雷达信号进行处理。

本公开的雷达信号处理装置通过以下技术方案实现。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，包括：接口转换电路，接口转换电路接收雷达回波信号；门限电路，门限电路与接口转换电路连接，门限电路基于门限阈值范围对雷达回波信号进行门限处理；模拟数字转换电路，模拟数字转换电路与门限电路连接，门限电路将经过门限处理的雷达回波信号发送给模拟数字转换电路，模拟数字转换电路将雷达回波信号转换为数字回波信号；以及处理装置，处理装置接收模拟数字转换电路转换后的数字回波信号，处理装置对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，处理装置还对动目标信号进行目标特征提取。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，处理装置包括信号提取模块，信号提取模块用于对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，处理装置包括特征提取模块，特征提取模块对动目标信号进行目标特征提取。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，接口转换电路包括至少两个输入通道，处理装置包括总线控制器，总线控制器对接口转换电路进行配置，使得至少两个输入通道中的一个输入通道异常时，启用至少两个输入通道中的另外的输入通道。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，接口转换电路包括两个输入通道。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，处理装置基于雷达使用环境参数对门限电路的门限阈值范围进行配置。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，处理装置对提取出的动目标信号的目标特征进行解析，与目标特征模型中的目标特征进行比对，确定目标类型。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，处理装置包括解析模块以及存储器，解析模块对提取的动目标信号的目标特征进行解析，并与目标特征模型中的目标特征进行比对，确定目标类型；存储器用于存储目标特征模型。

根据本公开的至少一个实施方式的雷达信号处理装置，还包括显示控制装置，处理装置将确定的目标类型发送至显示控制装置。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的雷达信号处理装置的结构框图。

图2是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置的结构框图。

图3是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置的结构框图。

图4是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置的结构框图。

图5是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置的结构框图。

附图标记说明

100雷达信号处理装置

101接口转换电路

102门限电路

103模拟数字转换电路

104处理装置

1041总线控制器

1042信号提取模块

1043特征提取模块

1044解析模块

1045存储器

105显示控制装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1是根据本公开的一个实施方式的雷达信号处理装置100的结构框图。

如图1所示，雷达信号处理装置100包括：接口转换电路101，接口转换电路101接收雷达回波信号；门限电路102，门限电路102与接口转换电路101连接，门限电路102基于门限阈值范围对雷达回波信号进行门限处理；模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103与门限电路102连接，门限电路102将经过门限处理的雷达回波信号发送给模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103将雷达回波信号转换为数字回波信号；以及处理装置104，处理装置104接收模拟数字转换电路103转换后的数字回波信号，处理装置104对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

其中，处理装置104优选地使用可编程逻辑装置，例如fpga、cpld或dsp等单片机。

门限阈值范围能够被调整，通过门限阈值范围的设定，能够有效的监测及接收到小目标信号。

根据本公开的优选实施方式，雷达信号处理装置100的处理装置104还对动目标信号进行目标特征提取。

本领域技术人员应当理解，上面提到的目标特征即从回波信号中提取的与目标相关的数据，包括但不限于目标的回波强度信息、目标的位置信息、目标的速度信息等。

目标例如是鸟类、无人机等。

本公开的雷达信号处理装置，在复杂的地理环境中将固定地物和树木等杂波进行剔除，实现动目标信号提取操作，同时依据小目标的信号特征进行相应的筛选及判断，将不符合低小慢雷达系统所需的低慢小信号进行舍弃。

优选地，处理装置104基于雷达使用环境参数对门限电路102的门限阈值范围进行配置。

图2是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置100的结构框图。

如图2所示，雷达信号处理装置100包括：接口转换电路101，接口转换电路101接收雷达回波信号；门限电路102，门限电路102与接口转换电路101连接，门限电路102基于门限阈值范围对雷达回波信号进行门限处理；模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103与门限电路102连接，门限电路102将经过门限处理的雷达回波信号发送给模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103将雷达回波信号转换为数字回波信号；以及处理装置104，处理装置104接收模拟数字转换电路103转换后的数字回波信号，处理装置104对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

其中，接口转换电路101包括至少两个输入通道，处理装置104包括总线控制器1041，总线控制器1041对接口转换电路101进行配置，使得至少两个输入通道中的一个输入通道异常时，启用至少两个输入通道中的另外的输入通道。

优选地，接口转换电路101包括两个输入通道。

图3是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置100的结构框图。

如图3所示，雷达信号处理装置100包括：接口转换电路101，接口转换电路101接收雷达回波信号；门限电路102，门限电路102与接口转换电路101连接，门限电路102基于门限阈值范围对雷达回波信号进行门限处理；模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103与门限电路102连接，门限电路102将经过门限处理的雷达回波信号发送给模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103将雷达回波信号转换为数字回波信号；以及处理装置104，处理装置104接收模拟数字转换电路103转换后的数字回波信号，处理装置104对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

接口转换电路101包括至少两个输入通道，处理装置104包括总线控制器1041，总线控制器1041对接口转换电路101进行配置，使得至少两个输入通道中的一个输入通道异常时，启用至少两个输入通道中的另外的输入通道。

处理装置104还包括信号提取模块1042，信号提取模块1042用于对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

本实施方式中，首先通过门限电路102锁定小目标信号，再通过信号提取模块1042提取出动目标信号。

图4是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置100的结构框图。

如图4所示，雷达信号处理装置100包括：接口转换电路101，接口转换电路101接收雷达回波信号；门限电路102，门限电路102与接口转换电路101连接，门限电路102基于门限阈值范围对雷达回波信号进行门限处理；模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103与门限电路102连接，门限电路102将经过门限处理的雷达回波信号发送给模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103将雷达回波信号转换为数字回波信号；以及处理装置104，处理装置104接收模拟数字转换电路103转换后的数字回波信号，处理装置104对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

接口转换电路101包括至少两个输入通道，处理装置104包括总线控制器1041，总线控制器1041对接口转换电路101进行配置，使得至少两个输入通道中的一个输入通道异常时，启用至少两个输入通道中的另外的输入通道。

处理装置104还包括信号提取模块1042，信号提取模块1042用于对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

处理装置104包括特征提取模块1043，特征提取模块1043对信号提取模块1042提取的动目标信号进行目标特征提取。

优选地，处理装置104对提取出的动目标信号的目标特征进行解析，与目标特征模型中的目标特征进行比对，确定目标类型。

优选地，处理装置104包括解析模块1044以及存储器1045，解析模块1044对提取的动目标信号的目标特征进行解析，并与目标特征模型中的目标特征进行比对，确定目标类型；存储器1045用于存储目标特征模型。

图5是根据本公开的又一个实施方式的雷达信号处理装置100的结构框图。

如图5所示，雷达信号处理装置100包括：接口转换电路101，接口转换电路101接收雷达回波信号；门限电路102，门限电路102与接口转换电路101连接，门限电路102基于门限阈值范围对雷达回波信号进行门限处理；模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103与门限电路102连接，门限电路102将经过门限处理的雷达回波信号发送给模拟数字转换电路103，模拟数字转换电路103将雷达回波信号转换为数字回波信号；以及处理装置104，处理装置104接收模拟数字转换电路103转换后的数字回波信号，处理装置104对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

接口转换电路101包括至少两个输入通道，处理装置104包括总线控制器1041，总线控制器1041对接口转换电路101进行配置，使得至少两个输入通道中的一个输入通道异常时，启用至少两个输入通道中的另外的输入通道。

处理装置104还包括信号提取模块1042，信号提取模块1042用于对数字回波信号进行动目标信号提取，获得动目标信号。

处理装置104包括特征提取模块1043，特征提取模块1043对信号提取模块1042提取的动目标信号进行目标特征提取。

处理装置104对提取出的动目标信号的目标特征进行解析，与目标特征模型中的目标特征进行比对，确定目标类型。

处理装置104包括解析模块1044以及存储器1045，解析模块1044对提取的动目标信号的目标特征进行解析，并与目标特征模型中的目标特征进行比对，确定目标类型；存储器1045用于存储目标特征模型。

雷达信号处理装置100还包括显示控制装置105，处理装置104将确定的目标类型发送至显示控制装置105。

根据本公开的优选实施方式，解析模块1044对提取的动目标信号的目标特征进行解析，并与目标特征模型中的目标特征进行比对，如果目标特征模型中不存在该目标特征，则解析模块1044将该目标特征写入到目标特征模型之中。

本公开的雷达信号处理装置使用嵌入式代码建立目标特征模型时采用目标(例如无人机)的飞行速度、飞行高度、飞行姿态、雷达反射截面积强度(rcs)等参数，在嵌入式代码编写时进行整体封装，预留数据查询接口、查询地址和嵌入式程序升级接口，便于雷达在工作时，对雷达信号处理装置输入的目标特征进行实时分析及给出清晰的目标类型识别及指示数据，并且能够直接输出至显示控制装置进行显示，通过显示的目标种类及相应符号能够有效指导用户的决策。

优选地，本公开的雷达信号处理装置使用目标在雷达回波信号中反馈的参数进行建立模型，模型通过机器编码的方式嵌入在处理装置(优选地为可编程逻辑器件)之中，使得本公开的雷达信号处理装置对低慢小目标特征和类别进行自动判别，解决了传统的依靠光电系统协助的雷达系统来识别目标种类的难题，同时大幅提高了雷达系统的全天候值班及目标自动识别能力，同时降低了雷达结合光电系统的识别目标的研制成本，在满足机场鸟防、公共安防等领域的低慢小目标监测预警及防范具有重要意义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。