专利名称：雷达设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个雷达设备用来相干发送和接收一串雷达脉冲，其中有一个发送部件，一个接收部件和一个处理接收雷达回波的视频处理器。
一个这样类型的雷达系统容易受到重发干扰机蓄意的干扰，这个干扰机是可以复制接收到的雷达脉冲的干扰发射机。为了做到这点，干扰机通常把脉冲串的第一个脉冲存入储存器中，随之被用来产生一串雷达回波作为模拟靶，其结果是视频处理器不能把模拟靶和真靶区分出来。连续地使用模拟雷达脉冲，干扰机对雷达的工作效率构成严重的威胁。
本发明在相当大的程度上免除了这些缺点，特征是装有带发送移相器的发送部件和装有带接收移相器的接收部件，使每个雷达脉冲的发送信号有选定的相移且接收信号有相反的选定的相移，以对工作的干扰机供给虚假的信息。
由于选定的相移在接收的雷达脉冲中完全被抵消，相干性保持不受影响，雷达设备的整体效率保持不变。反之，收到的从脉冲串的第一个脉冲推演的模拟雷达脉冲的相移正和选定的相移反相，因为接收部件实际上对一个未加选定相移进行补偿。
第一个雷达设备的实施例的特征是视频处理器装有相关器，使接收的脉冲串中的雷达脉冲的相位与发送脉冲串的相位相关，产生一个信号指出重发干扰机是否工作，随之用以阻止模拟靶的雷达轨迹。
更复杂的重发干扰机，能根据脉冲串的第一个脉冲发送逐个增加或减少相位的脉冲，用这样方法模拟具有一定速度的靶。这时，相干机就不再有效了。此外，本发明一个可取的实施例，其特征是视频处理器装有多卜勒滤波组，以确定合理的靶速度，以及使接收的重发干扰机脉冲在整个多卜勒滤波组输出处的相移有选定的分布。
本实施例的第一个实现中，相移的选定使整个多卜勒滤波组输出的接收的重发干扰机脉冲相移最低限度是基本平坦的分布。以通话方式把接收的重发干扰机信号散布于整个多卜勒范围，然后在多卜勒滤波组的输出接上阈电路找出真正的靶。
本实施例的第二个实现中，选定的相移使接收的重发干扰机脉冲至少基本上向预定的多卜勒滤波组输出。在这一点上，最好选择无关紧要的多卜勒滤波组，例如其输出表示对应于离开雷达设备的靶的速度。本发明一个特别可取的实施例是用在由许多相控阵列元件组成的相控阵雷达，每个单元至少有一个移相器。于是，就可以使每个单元至少用一个移相器实现选定的相移，而不需要硬件配合。在发送中，至少控制一个移相器，按照相控阵功能的要求增加选定的相移，而在接收中，按照相控阵功能的要求减少选定的相移。
现在参照
图1所示根据本发明的雷达设备，对本发明详细说明。
图1图示根据本发明的雷达设备，其中发送部件1中的脉冲发生器2产生一串雷达脉冲，每个雷达脉冲具有移相器3选定的相移，然后发送脉冲经过雷达发射机4和发送/接收部件5送到天线6。天线6收到的回波，经过发送/接收部件5送到接收部件7，它包含现在熟知的雷达接收机8和接在后面的移相器9。
移相器9的输出信号送到视频处理器10。移相器3和9都由控制器11控制，使移相器9的相移总是和移相器3的相移相反。如果移相器3和9都是数字化控制，只要用控制移相器3的数字的倒相来控制移相器3就不难实现了。本发明也可以只用一个移相器实现，用两个开关把它接到发送部件1或接收部件7。在这样情况下，同样需要控制器11控制相移，使得在发送时的相移按照本发明的原理得到补偿。
发送信号逐个脉冲改变相位，接收回波信号又相反地移动相位，不会积极地或消极地影响雷达设备的工作。
与之不同的是，如果重发干扰机储存脉冲串的第一个脉冲，然后用它产生表示模拟靶的回波信号。这样，移相器9给脉冲串中每个脉冲施加已知的相移。在视频处理器10中按通常办法把每个靶的一串雷达回波合并，不难确定属于模拟靶的脉冲串具有已知的调制。每个收到的脉冲串可用适当的方法相干，用移相器9对各个脉冲施加已知的相移。如果相移器9加的相移限于和接收的雷达脉冲反相或不反相，视频处理器10可以按通常办法完成数字化相干，使必需的硬件减到最少。
智能的重发干扰机在重发时把串中的第一个脉冲逐个脉冲地改变相位，目的是模拟具有给定速度的靶。简单设计的相干器就不再能识别模拟靶了。在这样情况，运用近代雷达系统中的视频处理器通常集成有多卜勒滤波组就有好处。需要两个步骤减少重发干扰机加在雷达设备上的缺点。
第一个步骤是使模拟雷达脉冲均匀地分散在整个多卜勒滤波组的输出中。按照通常的办法，多卜勒滤波组的输出送到一个阈电路，选择它的阈值来限制虚假报警的数目。在所有的多卜勒滤波组的输出处的接收信号同时增加通常使得阈值整体地增加，这就迫使雷达设备的灵敏度略为下降，但阻止了在视频处理器的输出处出现虚假的靶信号。分散模拟雷达脉冲最有效的办法是向连续发送的雷达脉冲提供伪随机选择相位。这样一个带有伪随机相移调制的脉冲串对某一多卜勒滤波组的效果是容易模拟的。在这一方面的优点是重发干扰机造成的相位调制在整个多卜勒滤波组的输出基本上不影响(模拟雷达脉冲的)均等分布。如果考虑只选用两相编码，Barker码或Barker类似的码已确证是有利的，限制Barker码的长度使得和脉冲串的长度匹配。
第二个步骤是将模拟雷达脉冲引导到选定的一个多卜勒滤波组输出。选择这个输出是取在其中包含不大要紧的靶，例如，速度为零的靶。当然，这样不会有甚么结果，因为移相器3，9都没有用上，满屏都被重发干扰机占有。一个较好的改正是选择相当负靶速的输出，这个负的靶速和一个离开雷达设备的靶速有关。这样的一个靶不会造成严重的威胁。如果多卜勒滤波组的设计是对测量速度范围在-Vmax到+Vmax的，Vmax例如是900m/s，就可以用移相器3选择相位调制，使得没有多卜勒速度的重发干扰机模拟的靶进入匹配在Vmax/2，即-450m/s，的滤波器输出。这就保证所有的模拟靶具有从-Vmax到+Vmax范围直到负速度范围的模拟多卜勒速度，即在一个不会造成严重威胁的速度范围。显然这是由相位调制完成的，调制使每个发送脉冲增加了90度，从而使接收的模拟脉冲被移相器9调制而减少90度。
在备有许多相控阵列模块的相控阵雷达设备的情况，可以证明图1所示的雷达设备可以便利地用在每个模块，只是除了视频处理器10在相控阵天线中为所有模块共用。有时，模块只有一个移相器为发送和接收共用，但根据本发明所提供，这单个移相器在发送和接收时是受到专门控制，这样就不会影响雷达设备的工作效果。
应当指出，移相器3的真正功能是形成和操纵雷达波束。与以上描述类似，相移器3在发射的诸雷达脉冲提供了被选择的相移。如果把所有的移相器3都加一个选定的相移，这个雷达波束仍然不会改变的。这一项可以简单地在一个波束操纵计算机(图中末画)中实现，用它代替控制部件11。这种波束操纵计算机是相控阵天线中的标准附件。用波束操纵计算机对每个模块计算，从移相器9的设定中要减去选定的相位，照样可以在接收时消去相移。
权利要求
1. 用来相干发送和接收成串雷达脉冲的雷达设备，其中有一个发送部件，一个接收部件和一个处理接收雷达回波的视频处理器，其特征在于装有带发送移相器的发送部件和装有接收移相器的接收部件，使每个雷达脉冲的发送信号有选定的相移且接收信号有相反的选定的相移，以对工作的干扰机供给虚假的信息。
2.在权利要求1中要求的雷达设备，其特征在于带有一个移相器，在发送时接到发送部件而在接收时接到接收部件。
3.在权利要求1或2中要求的雷达设备，其特征在于视频处理器装有相关器，使接收的脉冲串中的雷达脉冲的相位与发送脉冲串的相位相关，产生一个信号指出重发干扰机是否工作。
4.在权利要求1或2中要求的雷达设备，其特征在于视频处理器装有多卜勒滤波组，以确定合理的靶速度，以及使接收的重发干扰机脉冲在整个多卜勒滤波组输出处的相移有选定的分布。
5.在权利要求4中要求的雷达设备，其特征在于选定的相移能使接收的重发干扰机脉冲在整个多卜勒滤波组输出处的相移最低限度是基本平坦的分布。
6.在权利要求4中要求的雷达设备，其特征在于选定的相移能使接收的重发干扰机脉冲至少基本上被引导到预定的一个多卜勒滤波组输出。
7.在权利要求6中要求的雷达设备，其特征在于预定的多卜勒滤波组输出表示一个负的靶速。
8.在权利要求5或7中的任一个要求的雷达设备，其特征在于雷达设备是一个相控阵型的雷达，含有许多相控阵列发送/接收单元，每个单元至少有一个移相器，至少一个移相器也提供选定的相移。
9.在权利要求8中要求的雷达设备，其特征在于至少控制一个移相器的相移，发送时，按照相控阵的功能要求增加选定的相移，而接收时，按照相控阵的功能要求减少选定的相移。
全文摘要
一个雷达设备装备有发送部件(1)，其中有发送移相器用来使脉冲串中每个发送脉冲有选定的相移，和接收部件(7)，其中有接收移相器(9)用来在接收时消去选定的相移。这样可以不妨碍发送而使工作中的重发干扰机被迷惑。
文档编号G01S7/02GK1152357SQ95194056
公开日1997年6月18日 申请日期1995年6月22日 优先权日1994年7月13日
发明者马里努斯·尤塞夫·塞尔瓦修斯·范·奥梅伦, 约汉·阿瑟·舒尔茨 申请人:荷兰塞纳拉帕拉塔公司