比最大准则搜索的当前最优滤波器，该滤波器的信号模型参数％是与当前目标回波模型参数最接近的信号模型参数，将该滤波器信号模型参数输出至目标运动参数测量与信息传递模块72。
[0030]所述模型匹配控制分系统3包括以下模块:控制单元31，根据模型匹配库32的匹配结果，将与运动目标最佳的匹配信号和模型反馈给任意波形产生分系统2和综合信息处理分系统7，完成匹配信号、匹配滤波器和预报模型的自适应调整，以及模型匹配库32，包括动力学模型、运动模型和参数模型，其中，动力学模型则主要适用于卫星等受力状态已知的目标。
[0031]请参阅图5所示，是本发明基于目标运动匹配的智能雷达的模型匹配控制分系统原理示意图。模型匹配库32根据目标运动参数测量与信息传递模块72传递的信号模型参数按照按动力学模型、运动模型和参数模型的顺序开展目标运动轨迹匹配，根据目标轨迹匹配后的残差结果选择适配波形模型，将选择结果传递至控制单元31，控制单元31根据模型匹配的结果，将与目标运动匹配的最佳信号形式和运动模型反馈给任意波形产生分系统和综合信息处理分系统，完成发射信号、匹配滤波器和预报模型的自适应调整。
[0032]该方法针对传统脉冲测量雷达设计中存在的不足，以全数字结构框架为基础，以目标运动状态感知与模型参数匹配为核心，通过自适应调整控制发射波形、匹配滤波模型和相应的信息处理方法，获得最佳的目标检测性能和关于目标运动参数的最优估计，实现雷达系统的尚灵敏检测跟踪和尚精度测量。主要有以下特点:
[0033](I)智能化，通过模型匹配控制系统感知目标运动，自适应优选信号波形和匹配滤波器，实现信号与目标运动的最佳匹配，避免人工对目标运动信息的判断，提高雷达感知目标运动的智能化水平；
[0034](2)高精度，通过模型匹配和最优信号波形选择控制，自动感知回波信号状态，实现接收信号的最佳匹配滤波，提高信号检测性能和参数估计精度；
[0035](3)数字化，全系统基于现代数字技术构建，功能实现数字化、软件化。采用直接数字基带正交合成技术实现任意波形产生，采用射频直采技术实现对回波信号的数字接收与高速采集，信号产生与接收处理均在数字域完成，有效降低变频、滤波等模拟处理环节对信号质量的损害；
[0036](4)开放性，波形产生与接收处理方式可根据目标特性与试验场景任意设置调整，具有开放的功能特性。信息处理选用基于通用CPU/GPU的商用计算平台，高速并行处理能力强，编程开发通用便利，功能实现开放灵活。
[0037]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述智能雷达包括以下系统: 发射机分系统，分别与任意波形产生分系统、跟踪控制分系统、天馈线分系统连接； 任意波形产生分系统，还分别与模型匹配控制分系统、频率源分系统、数字接收与高速采集分系统、跟踪控制分系统连接； 模型匹配控制分系统，所述模型匹配控制分系统还与综合信息处理分系统连接； 频率源分系统，还分别于数字接收与高速采集分系统、跟踪控制分系统连接； 天馈线分系统，还分别与数字接收与高速采集分系统、天线座与角伺服分系统连接； 数字接收与高速采集分系统，还分别与综合信息处理分系统、跟踪控制分系统连接； 综合信息处理分系统，还分别与天线座与角伺服分系统、跟踪控制分系统连接； 天线座与角伺服分系统，天线座与角伺服分系统还与跟踪控制分系统连接，以及跟踪控制分系统。
2.如权利要求1所述的基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述数字接收与高速采集分系统包括以下模块: 射频前端模块，对来自天馈线分系统的目标回波信号进行射频接收； 高速采集模块，接收来自射频前端的射频信号并进行模数转换和预处理； 正交调解模块，对高速采集模块传递的数字信号进行数字1、Q正交调解后通过第一光纤传输模块发送给综合信息处理分系统进行实时信号处理； 第一光纤传输模块，接收正交调解模块输出的信号并传送至综合信息处理分系统；固态存储控制模块，接收并控制正交调解模块输出的信号传送至固态存储卡存储，控制固态存储卡模块内的信号读出至第二光纤传输模块传输； 固态存储卡模块，缓存固态存储控制模块传递的信号并通过第二光纤传输模块传送至高速数据存储工作站； 第二光纤传输模块，接收固态存储卡传递的信号并传送至高速数据存储工作站； 高速数据存储工作站，接收第二光纤传送模块传递的信号并存储记录，以及 控制模块，与高速采集模块连接并提供同步信号和相关控制信息。
3.如权利要求2所述的基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述数字接收与高速采集分系统各模块通过高速背板互联进行数据与控制信息交换。
4.如权利要求1所述的基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述任意波形产生分系统包括以下模块: 闪存固态存储模块，存储用户自定义的波形数字基带信号； 静态随机存储器高速缓存模块，缓存用户自定义的波形数字基带； 标准波形发生模块，产生有标准定义的发射波形数字基带； 现场可编程门阵列控制模块，根据控制信号控制标准波形发生模块产生有标准定义的发射波形数字基带；或根据控制信号于工作前将存储于闪存固态存储模块的用户自定义的波形数字基带信号缓存于静态随机存储器高速缓存模块，工作时根据模型匹配控制分系统送来的控制信号和频率源分系统送来的同步信号读出用户自定义的波形数字基带信号，将数字基带合成高速正交的两路数据流输送到高速数模转换模块； 高速数模转换模块，对现场可编程门阵列控制模块送出的发射波形数字基带正交数据流进行数模转换为模拟的发射波形的中频信号； 调理与输出模块，对发射波形的中频信号进行调整、滤波、输出至上变频模块，以及 上变频模块，频谱搬移至发射频率后传送给发射机。
5.如权利要求1所述的基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述综合信息处理分系统包括以下模块: 目标回波检测与信号参数估计模块，包括匹配滤波器组，将经数字接收与高速采集分系统接收处理的目标回波信号，分发为并行多路数据送入到该模块的匹配滤波器组，匹配滤波器组根据模型匹配控制分系统的控制信息，选择当前最优滤波器，将该滤波器模型参数输出至目标运动参数测量与信息传递模块，以及 目标运动参数测量与信息传递模块，在模型匹配控制分系统给定的目标运动模型约束下，根据模型匹配控制分系统预先建立的目标回波模型参数与目标参数的映射模型，计算目标的运动参数，将所述运动参数分别传递至模型匹配控制分系统、跟踪控制分系统及雷达外部数据中心。
6.如权利要求5所述的基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述目标回波检测与信号参数估计模块的匹配滤波器组根据模型匹配控制分系统的控制信息，设置每个滤波器的模型参数，经多维参数多路并行处理后，按照输出信噪比最大准则搜索当前最优滤波器，将该滤波器模型参数输出至目标运动参数估计模块。
7.如权利要求5所述的基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述模型匹配控制分系统包括以下模块: 模型匹配库，包括动力学模型、运动模型和参数模型； 控制单元，根据模型匹配库的匹配结果，将与运动目标最佳的匹配信号和模型反馈给任意波形产生分系统和综合信息处理分系统，完成匹配信号、匹配滤波器和预报模型的自适应调整。
8.如权利要求1至7任一项所述的基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于还包雷达外部的数据中心。
【专利摘要】本发明是有关一种基于目标运动匹配的智能雷达，其特征在于所述智能雷达包括以下系统：发射机分系统，任意波形产生分系统，模型匹配控制分系统，频率源分系统，天馈线分系统，数字接收与高速采集分系统，综合信息处理分系统，天线座与角伺服分系统，以及跟踪控制分系统。本发明具有高智能、数字化、高精度、开放性等特点。
【IPC分类】G01S13-50, G01S13-66
【公开号】CN104597440
【申请号】CN201510014628
【发明人】钱卫平, 张艳, 金胜, 郭军海, 郭永强
【申请人】中国人民解放军63921部队
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月12日