一种基于数据流的脉冲雷达信号处理系统及其处理方法_3

文档序号:9199525阅读:来源:国知局
基带正交双路信 号。其中,&表示带限信号的中心频率,f 3表示采样频率,η表示采样点数。
[0050] 2. 2脉冲雷达有主天线和辅助天线,每一种天线都有主瓣和旁瓣,本实例中的脉冲 雷达选用3个辅助天线(辅助天线的具体数量由脉冲雷达的回波信号中的干扰信号数量决 定,实际工程中一般选用3个辅助天线足以消除所有干扰信号),通过脉冲雷达的辅助天线 估计基带正交双路信号的干扰信号,光电转换器会根据估计得到的干扰信号自适应修改脉 冲雷达主天线旁瓣的干扰信号的最优权值,并对脉冲雷达辅助天线旁瓣的干扰信号加权, 使得进入脉冲雷达主天线旁瓣的干扰信号与进入脉冲雷达辅助天线旁瓣的干扰信号的干 扰程度相当,然后通过相减来实现脉冲雷达的天线旁瓣的自适应相消,得到自适应旁瓣相 消后的信号输出值。
[0051] 2. 3对自适应旁瓣相消后的信号输出值进行数字波束合成后,形成第一数据流控 制信息Xdl (η),使得自适应相消后的信号输出值在该数字波束合成数据的法线方向上达到 最大,进而抑制其他方向上的干扰信号;将自适应旁瓣相消后的信号输出值,形成第二数据 流控制信息Xd2 (η)。
[0052] 2. 4将第一数据流控制信息Xdl (η)和第二数据流控制信息Xd2 (η)分别打包发 送至控制转换器,控制转换器再分别添加相应的控制命令至第一数据流控制信息Xdl (η) 和第二数据流控制信息Xd2 (η)的相应帧头中,第一数据流命令信息Xcl(n)和第二数据 流命令信息Xc2 (η),控制转换器再将第一数据流命令信息Xcl (η)和第二数据流命令信息 Xc2 (η)分别反馈给光电转换器,实现对光电转换器的反馈控制。
[0053] 步骤3,脉冲压缩器分别提取第一数据流命令信息Xcl (η)中的工作模式和波位 码,以及第二数据流命令信息Xc2 (η)中的工作模式和波位码,共同完成脉冲雷达的多通道 幅相校正,提高脉冲雷达的距离分辨率和信噪比,然后对第一数据流命令信息Xcl (η)和第 二数据流命令信息Xc2 (η)分别进行脉冲压缩处理后,以帧格式的方式进行输出,输出分别 为第一数据流压缩信息Xml (η)和第二数据流压缩信息Xm2 (η)。其中,第一数据流压缩信息 Xml (η)和第二数据流压缩信息Xm2 (η)帧格式的结构一样,依次为固定帧头、帧对应报文、 脉冲压缩回波数据、固定帧尾。
[0054] 脉冲雷达的每个回波信号的属性信息填写在帧对应报文中(具体帧对应报文的 个数根据处理信息量要求而定,系统复杂时就需要增加报文以存储属性信息)。本实例中使 用24个帧对应报文即可包含脉冲雷达所有回波信号的属性信息。
[0055] 其中,第一数据流压缩信息Xml (η)的帧对应报文有其对应含义,如表1所示。
[0056] 表 1
[0057]

[0058] 由于第二数据流压缩信息Xm2 (η)没有经过波束合成,使得其帧对应报文中与表1 相比只是没有报文21~报文24这四个左、右波束噪声均值,其他报文与表1中相同,但缺 少的四个报文位置预留着。第二数据流压缩信息Xm2 (η)的帧对应报文及其对应含义如表 2所示。
[0059] 表 2
[0060]

[0061] 步骤4,将第一数据流压缩信息Xml (η)发送给检测处理器,将第二数据流压缩信 息Xm2 (η)发送给测高处理器。
[0062] 步骤5,检测处理器对第一数据流压缩信息Xml (η)进行杂波抑制和信号检测,获 得目标的方位和距离信息。
[0063] 具体过程为:检测处理器中包含数字信号处理器(DSP),使用检测处理器中的数 字信号处理器(DSP)检测第一数据流压缩信息Xml (η)后,将脉冲压缩器传来的24个帧对 应报文中的部分报文信息(如检测处理器中的DSP中的存储区号、波位对消发送帧数、方位 码以及GPS时间信息)更换并在24个帧对应报文后扩展一部分信息(这部分信息主要是 检测处理器的DSP处理后的结果,包括目标的距离信息、速度值以及杂波图),在本实例中 扩展8个报文即可包含所有属性信息,形成32个帧对应报文信息,目的是为了测高处理器 以及检测处理器后级的处理方便,经过波束合成产生的第一数据流压缩信息Xml (η)经过 检测处理器的DSP处理之后的报文格式如表3所示。
[0064] 表 3
[0065]

[0066] 步骤6,检测处理器将目标的方位和距离信息发送至测高处理器,测高处理器根据 目标的方位和距离信息提取第一数据流压缩信息Xm2 (η)中对应的脉冲压缩数据,并根据 提取的脉冲压缩数据完成测高处理,得到目标的高度信息;检测处理器和测高处理器分别 将目标的方位和距离信息、目标的高度信息发送至通讯控制器,通讯控制器再将目标的方 位和距离信息、目标的高度信息对齐处理后,分别发送至终端显示器及主监控器,主监控器 再将自身获得目标的方位和距离信息、目标的高度信息进行反馈后发送至通讯控制器;最 后,通讯控制器根据获得的目标的方位和距离信息、目标的高度信息计算出目标的轨迹,并 在终端显示器显示所述目标的轨迹。
[0067] 三、本发明的效果通过以下雷达工作实验进一步说明。
[0068] (1)实验条件:
[0069] 实验过程中,以**型号米波雷达系统为硬件平台,此系统采用基于数据流控制法 的脉冲雷达信号处理方法,其中信号处理系统包括模/数(A/D)转换器、光电转换器、控制 转换器、脉冲压缩器、检测处理器、测高处理器、通讯控制器、主监控器以及终端显示器,其 中对消方式采用机载动目标显示(AMTI)算法。
[0070] 机载动目标显示(AMTI)算法能根据雷达机载的实时速度调整滤波器结构,可有 效抑制地物中处于慢动或静止状态的干扰物的杂波,是一种常用的抑制杂波算法。
[0071] (2)实验过程:
[0072] 根据【具体实施方式】的步骤进行实验,然后通过比较进行杂波抑制前后的终端显示 器显示的目标航迹图来验证本发明在雷达实际工作中的优良效果,参考图2,为该米波脉冲 雷达系统对民航的检测效果图,可以清楚看到民航的航迹,效果明显;参考图3,为该米波 脉冲雷达系统对军用直升机的跟踪效果图。
[0073] (3)结果分析:
[0074] 由图2和图3可以看出,在基于数据流控制法的米波脉冲雷达系统中的天线旁瓣 对消干净,并成功对目标进行了跟踪,实验效果好,并且使用本发明方法在处理过程中也有 效解决了处理板之间的时间延迟,使各板间实现了对齐,如图4所示。
[0075] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围,这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种基于数据流脉冲雷达信号处理系统,其特征在于,包括: 模/数转换器,所述模/数转换器将脉冲雷达接收到的回波信号转换器转化为数字信 号; 光电转换器,所述光电转换器数字信号x(n)分为两路,第一路数字信号依次数字下变 频、自适应旁瓣相消和数字波束合成后,形成第一数据流控制信息Xdl(n);第二路数字信 号依次数字下变频、自适应旁瓣相消后,形成第二数据流控制信息Xd2 (n);第一数据流控 制信息Xdl(n)和第二数据流控制信息Xd2 (n)分别是由对应的帧头、控制报文、数据信息和 帧尾组成,其中,第一数据流控制信息Xdl(n)和第二数据流控制信息Xd2(n)分别包含有相 应的工作模式信息和波位信息;然后将第一数据流控制信息Xdl(n)和第二数据流控制信 息Xd2(n)分别打包发送至控制转换器; 控制转换器,
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1