專利名稱：數(shù)字陣列式mst雷達(dá)及信號(hào)收發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雷達(dá)技術(shù)，尤其是一種數(shù)字化氣象雷達(dá)及其信號(hào)的收發(fā)方法，具 體地說(shuō)是一種數(shù)字陣列式MST雷達(dá)及信號(hào)收發(fā)方法。
背景技術(shù)：
MST (中層一同溫層一對(duì)流層)雷達(dá)是一種工作在VHF頻段(一般在50MHz左右)上 的高靈敏度相控陣?yán)走_(dá)，主要用于測(cè)量中層(最高高度超過100km)、同溫層及對(duì)流層的大氣 風(fēng)場(chǎng)。從上世紀(jì)80年代以來(lái)，探測(cè)中層大氣的雷達(dá)技術(shù)和分析方法不斷完善，發(fā)射機(jī)開始 采用全固態(tài)發(fā)射技術(shù)。目前國(guó)際上共有20多個(gè)MST雷達(dá)站在運(yùn)轉(zhuǎn)，這些雷達(dá)分為兩種體制，一種是采用 高功率集中發(fā)射體制，另一種是采用分布式發(fā)射體制。這兩種體制的MST雷達(dá)在形成雷達(dá) 波束時(shí)都是采用饋線移相合成技術(shù)，因此現(xiàn)有的MST雷達(dá)存在模擬移相器移相精度難保 證、尺寸較大及可靠性差、維修不便，天線陣面加權(quán)復(fù)雜等問題，對(duì)此尚無(wú)好的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的MST雷達(dá)存在移相精度難保證、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、 維修不便等問題，發(fā)明一種利用數(shù)字技術(shù)為主設(shè)計(jì)的數(shù)字陣列式MST雷達(dá)，同時(shí)提供這種 雷達(dá)的信號(hào)收發(fā)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是
一種數(shù)字陣列式MST雷達(dá)，其特征是它包括天線單元1、末級(jí)收發(fā)組件模塊2、饋線網(wǎng)絡(luò) 矩陣3、數(shù)字收發(fā)組件模塊4、頻率源5、數(shù)字波束合成模塊6、信號(hào)處理機(jī)7和數(shù)據(jù)處理機(jī)8， 所述的頻率源5的輸出與數(shù)字收發(fā)組件模塊4的發(fā)射信號(hào)輸入端相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊4 的發(fā)射信號(hào)輸出端與饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣3的發(fā)射信號(hào)輸入端相連，饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣3的發(fā)射信號(hào) 輸出端與末級(jí)收發(fā)組件模塊2的發(fā)射信號(hào)輸入端連接，末級(jí)收發(fā)組件模塊2的發(fā)射信號(hào)輸 出端與天線單元1的信號(hào)發(fā)射端相連接；天線單元1的信號(hào)接收端與末級(jí)收發(fā)組件模塊2 的信號(hào)接收輸入端相連，末級(jí)收發(fā)組件模塊2的信號(hào)接收輸出端通過饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣3與數(shù) 字收發(fā)組件模塊4上的接收信號(hào)輸入端相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊4上的接收信號(hào)輸出端與 數(shù)字接收機(jī)的輸入端相連，數(shù)字接收機(jī)的輸出端與數(shù)字波束合成模塊6的輸入端相連，數(shù) 字波束合成模塊6的輸出端與信號(hào)處理機(jī)7的輸入端相連，信號(hào)處理機(jī)7的輸出端與數(shù)據(jù) 處理機(jī)8的輸入端相連，數(shù)據(jù)處理機(jī)8的輸出端與遠(yuǎn)程終端9和系統(tǒng)監(jiān)控裝置10的輸入端 相連。所述的天線單元1為八木天線，天線單元共有576 (24X24)個(gè)天線振子；所述的 末級(jí)收發(fā)組件模塊2數(shù)量為576 (MXM)個(gè)；所述的數(shù)字收發(fā)組件模塊4的數(shù)量為M個(gè)。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是
一種數(shù)字陣列式MST雷達(dá)的信號(hào)發(fā)射方法，其特征是它包括以下步驟
(1)首先由頻率發(fā)生源產(chǎn)生源信號(hào)，所述的源信號(hào)輸入數(shù)字收入組件模塊的直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)通道，經(jīng)頻率組合產(chǎn)生所需的工作頻率信號(hào)；每個(gè)DDS通道的工作頻率 信號(hào)經(jīng)DDS移相后激勵(lì)輸出；每路輸出的幅度相等，插入相位差由軟件修正，DDS的差相移 由指令控制；
(2)數(shù)字收發(fā)組件模塊激勵(lì)輸出的信號(hào)通過饋線電纜饋入數(shù)字收發(fā)組件模塊中的T/R 收發(fā)開關(guān)，T/R收發(fā)開關(guān)擲在發(fā)射態(tài)；每個(gè)T/R收發(fā)開關(guān)發(fā)射路經(jīng)相等的功率增益后輸出一 定功率的信號(hào)到輸出端口。每個(gè)T/R收發(fā)開關(guān)有兩個(gè)輸出端口，分別為行輸出和列輸出端 口 ；由波控控制所有T/R收發(fā)開關(guān)的發(fā)射功率饋至其中的一個(gè)端口或另一個(gè)端口 ；
(3)由所述的T/R收發(fā)開關(guān)輸出的功率信號(hào)通過饋線饋至行掃描或列掃描網(wǎng)絡(luò)矩陣， 這些饋線網(wǎng)絡(luò)的幅度相位相同；
(4)饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣再將信號(hào)輸出到末級(jí)收發(fā)組件模塊中；
(5)在末級(jí)收發(fā)組件模塊(576個(gè)T/R組件)中，每個(gè)組件都將輸入的發(fā)射信號(hào)放大到 要求的發(fā)射功率，通過大功率開關(guān)饋到每個(gè)天線振子上；
(6)最后由天線振子將信號(hào)發(fā)射到空中，進(jìn)行空間合成，照射目標(biāo)。本發(fā)明的技術(shù)方案之三是
一種數(shù)字陣列式MST雷達(dá)的信號(hào)發(fā)射方法，其特征是它包括以下步驟 (1由天線單元中的天線振子接收由空間散射回來(lái)的回波信號(hào)，通過饋線饋給末級(jí)收發(fā) 組件模塊；
(2)每個(gè)末級(jí)收發(fā)組件模塊的接收通道都含有一個(gè)固定增益的低噪聲放大器，目的是 改善系統(tǒng)噪聲系數(shù)；
(3)將末級(jí)收發(fā)組件模塊中經(jīng)過預(yù)放大的回波信號(hào)通過饋線系統(tǒng)饋至M路行掃描或 M路列掃描饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣模塊中，在饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣模塊中完成回波信號(hào)的功率合成；
(4)將合成后的回波信號(hào)再經(jīng)過饋線饋至數(shù)字收發(fā)組件模塊中的T/R收發(fā)開關(guān)中，此 時(shí)的T/R收發(fā)開關(guān)擲在接收態(tài)；
(5)將T/R收發(fā)開關(guān)接收回來(lái)的信號(hào)經(jīng)過饋線饋入數(shù)字接收機(jī)，進(jìn)入接收機(jī)后，第一步 進(jìn)行功率放大，然后進(jìn)行數(shù)字直接采樣、正交；
(6)將數(shù)字正交處理后的結(jié)果通過接口送給數(shù)字波束形成模塊中，進(jìn)行配相和幅度加 權(quán)，形成指定指向的接收波束回波數(shù)字信號(hào)；再將該數(shù)字信號(hào)送信號(hào)處理機(jī)；
(7)信號(hào)處理機(jī)對(duì)數(shù)字波束形成模塊送來(lái)的時(shí)域數(shù)字序列進(jìn)行FFT運(yùn)算，得到譜域結(jié) 果，再將得到的譜域結(jié)果通過接口送至數(shù)據(jù)處理機(jī)；
(8)由數(shù)據(jù)處理機(jī)計(jì)算分析信號(hào)處理機(jī)提供的FFT功率譜，得到各個(gè)距離門的噪聲功 率、信號(hào)功率、信噪比、譜寬和置信度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再經(jīng)過處理得到所需的風(fēng)廓線、風(fēng)羽圖、 矢量圖等各種產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的MST雷達(dá)由于采用數(shù)字陣列技術(shù)，因此具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、設(shè)備體積小、性能穩(wěn)定 的優(yōu)點(diǎn)，有利于提高探測(cè)性能、提高系統(tǒng)一致性、提高雷達(dá)可靠性。本發(fā)明利用軟件實(shí)現(xiàn)了在DDS和DBF中的數(shù)字移相，具有精度高、控制靈活和自檢 方便等優(yōu)點(diǎn)；
本發(fā)明通過在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)幅度加權(quán)，具有方便、靈活并且精度高的優(yōu)點(diǎn)； 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了與有源設(shè)備的同類型部件的互換，有利于改善雷達(dá)整機(jī)的可維修性，提
5高可靠性。本發(fā)明有利于減小雷達(dá)設(shè)備的體積。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)低功率小信號(hào)傳輸，有利于降低系統(tǒng)損耗，降低雷達(dá)成本，提高M(jìn)ST雷 達(dá)探測(cè)能力。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自校正，方便了調(diào)試和維護(hù)。


圖1是本發(fā)明的數(shù)字陣列MST雷達(dá)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明MST雷達(dá)的發(fā)射鏈工作框圖。圖3是本發(fā)明的MST雷達(dá)的信號(hào)處理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1-3所示。一種數(shù)字陣列式MST雷達(dá)，它包括天線單元1、末級(jí)收發(fā)組件模塊2、饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣 3、數(shù)字收發(fā)組件模塊4、頻率源5、數(shù)字波束合成模塊6、信號(hào)處理機(jī)7和數(shù)據(jù)處理機(jī)8，所述 的頻率源5的輸出與數(shù)字收發(fā)組件模塊4的發(fā)射信號(hào)輸入端相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊4的 發(fā)射信號(hào)輸出端與饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣3的發(fā)射信號(hào)輸入端相連，饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣3的發(fā)射信號(hào)輸 出端與末級(jí)收發(fā)組件模塊2的發(fā)射信號(hào)輸入端連接，末級(jí)收發(fā)組件模塊2的發(fā)射信號(hào)輸出 端與天線單元1的信號(hào)發(fā)射端相連接；天線單元1的信號(hào)接收端與末級(jí)收發(fā)組件模塊2的 信號(hào)接收輸入端相連，末級(jí)收發(fā)組件模塊2的信號(hào)接收輸出端通過饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣3與數(shù)字 收發(fā)組件模塊4上的接收信號(hào)輸入端相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊4上的接收信號(hào)輸出端與數(shù) 字接收機(jī)的輸入端相連，數(shù)字接收機(jī)的輸出端與數(shù)字波束合成模塊6的輸入端相連，數(shù)字 波束合成模塊6的輸出端與信號(hào)處理機(jī)7的輸入端相連，信號(hào)處理機(jī)7的輸出端與數(shù)據(jù)處 理機(jī)8的輸入端相連，數(shù)據(jù)處理機(jī)8的輸出端與遠(yuǎn)程終端9和系統(tǒng)監(jiān)控裝置10的輸入端相 連。MST雷達(dá)的天線共有M行XM列。天線單元采用八木天線，含有MXM = 576 個(gè)天線振子，T/R組件同樣有576個(gè)。饋線網(wǎng)絡(luò)中含有M + M = 48個(gè)功分/合成器，24 路TR開關(guān)，以及天線陣面的連接電纜。數(shù)字T/R組件共有M個(gè)，通過1個(gè)DBF波束形成單 元和1套信號(hào)處理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?臺(tái)數(shù)據(jù)處理機(jī)中處理。從圖1中可以看出，MST雷達(dá)從邏輯上分為兩大部分一部分是模擬部分，這部分 含有天線單元(576個(gè))、末級(jí)收發(fā)組件模塊(576個(gè))、饋線網(wǎng)絡(luò)。這部分所有的同類型整件 的電性能(幅相性能)都是一致的，可以相互替換。第二部分為數(shù)字部分，包括數(shù)字T/R模塊
個(gè))、DBF波束形成單元、信號(hào)處理機(jī)、數(shù)據(jù)處理機(jī)和系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊。這部分是實(shí)現(xiàn)數(shù)字 陣列的關(guān)鍵部分，是整個(gè)雷達(dá)的智能部分。該部分中的數(shù)字T/R模塊也具有互換性。MST雷達(dá)系統(tǒng)采用數(shù)字陣列技術(shù)設(shè)計(jì)。雷達(dá)發(fā)射垂直向上的入射電波，可得到相對(duì) 較大的回波功率。雷達(dá)為5波束探測(cè)，分別發(fā)射天頂、偏東α角、偏西α角、偏南α角、偏 北α角(α為0^20。之間的任意角度)的多個(gè)波束，探測(cè)到大氣運(yùn)動(dòng)在這5個(gè)方向上的 徑向回波分量，合成出大氣運(yùn)動(dòng)的按高度分層的速度矢量和垂直氣流分布。再根據(jù)回波信噪比以及譜寬等參數(shù)計(jì)算出大氣折射率指數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)Cn2等重要大氣參數(shù)的垂直分布。雷達(dá)采用脈沖多普勒探測(cè)體制。天線陣面大小是IOOmX 100m,由一個(gè)M行XM 列組成的方陣。發(fā)射峰值功率> 170kW，占空比彡20%。相參的M路數(shù)字接收機(jī)激勵(lì)經(jīng)發(fā) 射前級(jí)預(yù)放大，至一定的功率量級(jí)饋給M路功分器，每個(gè)功分器再將功率等分給M路天線 陣子。天線陣子采用MXM等分布排列形式，每個(gè)天線陣子下面均帶有一個(gè)收發(fā)組件，576 個(gè)組件的收發(fā)幅度和相位均一致，單個(gè)輻射功率為300W，發(fā)射功率空間合成。天線陣面576個(gè)末級(jí)收發(fā)組件模塊化為144個(gè)戶外單元，陣面48個(gè)行列饋組件、 24個(gè)電源組件模塊化為8個(gè)戶外單元，其它功能組件均模塊化為獨(dú)立機(jī)箱結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品外觀 整體性強(qiáng)，系統(tǒng)走線最短。子模塊獨(dú)立設(shè)計(jì)，盡量減少各模塊之間的功能交叉；同時(shí)模塊的 組合應(yīng)盡可能采取樹狀結(jié)構(gòu)，便于產(chǎn)品的拆卸和維修。發(fā)射鏈工作流程
(1)頻率發(fā)生源產(chǎn)生的源信號(hào)輸入數(shù)字T/R模塊的DDS通道，經(jīng)頻率組合產(chǎn)生所需的工 作頻率信號(hào)。每個(gè)通道的工作頻率信號(hào)經(jīng)DDS移相后激勵(lì)輸出。每路輸出的幅度相等，插 入相位差由軟件修正，DDS的差相移由指令控制；
(2)數(shù)字T/R模塊的輸出信號(hào)通過饋線電纜饋入T/R收發(fā)開關(guān)，收發(fā)開關(guān)擲在發(fā)射態(tài)。 每個(gè)T/R收發(fā)開關(guān)發(fā)射路有相等的功率增益，輸出一定功率(小功率)的信號(hào)到輸出端口。 每個(gè)T/R收發(fā)開關(guān)有兩個(gè)輸出端口，分別為行輸出和列輸出端口。由波控控制所有T/R收 發(fā)開關(guān)的發(fā)射功率饋至其中的一個(gè)端口或另一個(gè)端口；
(3)由T/R收發(fā)開關(guān)輸出的功率信號(hào)通過饋線饋至行掃描或列掃描網(wǎng)絡(luò)，這些饋線網(wǎng) 絡(luò)的幅度相位相同；
(4)饋線網(wǎng)絡(luò)再將信號(hào)輸出到576個(gè)末級(jí)收發(fā)組件；
(5)在576個(gè)末級(jí)收發(fā)組件中，每個(gè)組件都將輸入的發(fā)射信號(hào)放大到要求的發(fā)射功率， 通過大功率開關(guān)饋到每個(gè)天線振子上；
(6)576個(gè)天線振子功率發(fā)射到空中，進(jìn)行空間合成，照射目標(biāo)。發(fā)射鏈工作流程如圖2所示。接收鏈工作流程
(1)576個(gè)天線單元接收由空間散射回來(lái)的回波信號(hào)，通過饋線饋給576個(gè)末級(jí)收發(fā)組
件；
(2)每個(gè)末級(jí)收發(fā)組件的接收通道都含有一個(gè)固定增益的低噪聲放大器，目的是改善 系統(tǒng)噪聲系數(shù)；
(3)末級(jí)收發(fā)組件中經(jīng)過預(yù)放大的回波信號(hào)通過饋線系統(tǒng)饋至M路行掃描或M路列 掃描饋線網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)中完成回波信號(hào)功率合成；
(4)合成后的回波信號(hào)再經(jīng)過饋線饋至T/R收發(fā)開關(guān)。此時(shí)T/R收發(fā)開關(guān)擲在接收態(tài)；
(5)T/R收發(fā)開關(guān)接收回來(lái)的信號(hào)經(jīng)過饋線饋入數(shù)字接收機(jī)。進(jìn)入接收機(jī)后，第一步進(jìn) 行功率放大，然后進(jìn)行數(shù)字直接采樣、正交；
(6)數(shù)字正交處理后的結(jié)果通過接口送給DBF波束形成器，進(jìn)行配相和幅度加權(quán)，形成 指定指向的接收波束回波數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)送信號(hào)處理機(jī)；
(7)信號(hào)處理機(jī)對(duì)DBF送來(lái)的時(shí)域數(shù)字序列進(jìn)行FFT運(yùn)算，得到譜域結(jié)果。結(jié)果通過接 口送至數(shù)據(jù)處理機(jī)；(8)數(shù)據(jù)處理機(jī)計(jì)算分析信號(hào)處理機(jī)提供的FFT功率譜，得到各個(gè)距離門的噪聲功率、 信號(hào)功率、信噪比、譜寬、置信度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。經(jīng)過進(jìn)一步處理，可以由這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得到風(fēng) 廓線、風(fēng)羽圖、矢量圖等產(chǎn)品文件。MST雷達(dá)信號(hào)及數(shù)據(jù)處理分析流程見圖3。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字陣列式MST雷達(dá)，其特征是它包括天線單元(1)、末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)、 饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣(3)、數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)、頻率源(5)、數(shù)字波束合成模塊(6)、信號(hào)處理機(jī) (7)和數(shù)據(jù)處理機(jī)(8)，所述的頻率源(5)的輸出與數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)的發(fā)射信號(hào)輸入 端相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)的發(fā)射信號(hào)輸出端與饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣(3)的發(fā)射信號(hào)輸入端 相連，饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣(3)的發(fā)射信號(hào)輸出端與末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)的發(fā)射信號(hào)輸入端連 接，末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)的發(fā)射信號(hào)輸出端與天線單元(1)的信號(hào)發(fā)射端相連接；天線單 元(1)的信號(hào)接收端與末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)的信號(hào)接收輸入端相連，末級(jí)收發(fā)組件模塊 (2)的信號(hào)接收輸出端通過饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣(3)與數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)上的接收信號(hào)輸入 端相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)上的接收信號(hào)輸出端與數(shù)字接收機(jī)的輸入端相連，數(shù)字接收 機(jī)的輸出端與數(shù)字波束合成模塊(6)的輸入端相連，數(shù)字波束合成模塊(6)的輸出端與信 號(hào)處理機(jī)(7)的輸入端相連，信號(hào)處理機(jī)(7)的輸出端與數(shù)據(jù)處理機(jī)(8)的輸入端相連，數(shù) 據(jù)處理機(jī)(8)的輸出端與遠(yuǎn)程終端(9)和系統(tǒng)監(jiān)控裝置(10)的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字陣列式MST雷達(dá)，其特征是所述的天線單元(1)為八木 天線，天線單元(1)共有576 (24X24)個(gè)天線振子；所述的末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)數(shù)量為 576 (24X24)個(gè)；所述的數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)的數(shù)量為M個(gè)。
3.—種權(quán)利要求1所述的天線雷達(dá)的信號(hào)發(fā)射方法，其特征是它包括以下步驟(1)首先由頻率源產(chǎn)生源信號(hào)，所述的源信號(hào)輸入數(shù)字收入組件模塊的直接數(shù)字式頻 率合成器(DDS)通道，經(jīng)頻率組合產(chǎn)生所需的工作頻率信號(hào)；每個(gè)DDS通道的工作頻率信號(hào) 經(jīng)DDS移相后激勵(lì)輸出；每路輸出的幅度相等，插入相位差由軟件修正，DDS的差相移由指 令控制；(2)數(shù)字收發(fā)組件模塊激勵(lì)輸出的信號(hào)通過饋線電纜饋入數(shù)字收發(fā)組件模塊中的T/R 收發(fā)開關(guān)，T/R收發(fā)開關(guān)擲在發(fā)射態(tài)；每個(gè)T/R收發(fā)開關(guān)發(fā)射路經(jīng)相等的功率增益后輸出到 輸出端口。
4.每個(gè)T/R收發(fā)開關(guān)有兩個(gè)輸出端口，分別為行輸出和列輸出端口；由波控控制所有 T/R收發(fā)開關(guān)的發(fā)射功率饋至其中的一個(gè)端口或另一個(gè)端口 ；(3)由所述的T/R收發(fā)開關(guān)輸出的功率信號(hào)通過饋線饋至行掃描或列掃描網(wǎng)絡(luò)矩陣， 這些饋線網(wǎng)絡(luò)的幅度相位相同；(4)饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣再將信號(hào)輸出到末級(jí)收發(fā)組件模塊中；(5)在末級(jí)收發(fā)組件模塊(576個(gè)T/R組件)中，每個(gè)組件都將輸入的發(fā)射信號(hào)放大到 要求的發(fā)射功率，通過大功率開關(guān)饋到每個(gè)天線振子上；(6)最后由天線振子將信號(hào)發(fā)射到空中，進(jìn)行空間合成，照射目標(biāo)。
5.一種權(quán)利要求1所述的天線雷達(dá)的信號(hào)接收方法，其特征是它包括以下步驟(1由天線單元中的天線振子接收由空間散射回來(lái)的回波信號(hào)，通過饋線饋給末級(jí)收發(fā) 組件模塊；(2)每個(gè)末級(jí)收發(fā)組件模塊的接收通道都含有一個(gè)固定增益的低噪聲放大器，目的是 改善系統(tǒng)噪聲系數(shù)；(3)將末級(jí)收發(fā)組件模塊中經(jīng)過預(yù)放大的回波信號(hào)通過饋線系統(tǒng)饋至M路行掃描或 M路列掃描饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣模塊中，在饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣模塊中完成回波信號(hào)的功率合成；(4)將合成后的回波信號(hào)再經(jīng)過饋線饋至數(shù)字收發(fā)組件模塊中的T/R收發(fā)開關(guān)中，此時(shí)的T/R收發(fā)開關(guān)擲在接收態(tài)；(5)將T/R收發(fā)開關(guān)接收回來(lái)的信號(hào)經(jīng)過饋線饋入數(shù)字接收機(jī)，進(jìn)入接收機(jī)后，第一步 進(jìn)行功率放大，然后進(jìn)行數(shù)字直接采樣、正交；(6)將數(shù)字正交處理后的結(jié)果通過接口送給數(shù)字波束形成模塊中，進(jìn)行配相和幅度加 權(quán)，形成指定指向的接收波束回波數(shù)字信號(hào)；再將該數(shù)字信號(hào)送信號(hào)處理機(jī)；(7)信號(hào)處理機(jī)對(duì)數(shù)字波束形成模塊送來(lái)的時(shí)域數(shù)字序列進(jìn)行FFT運(yùn)算，得到譜域結(jié) 果，再將得到的譜域結(jié)果通過接口送至數(shù)據(jù)處理機(jī)；(8)由數(shù)據(jù)處理機(jī)計(jì)算分析信號(hào)處理機(jī)提供的FFT功率譜，得到各個(gè)距離門的噪聲功 率、信號(hào)功率、信噪比、譜寬和置信度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再經(jīng)過處理得到所需的風(fēng)廓線、風(fēng)羽圖和 矢量圖產(chǎn)品。
全文摘要
一種數(shù)字陣列式MST雷達(dá)，其特征是它包括天線單元(1)和數(shù)據(jù)處理機(jī)(8)等，所述的頻率源(5)與數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)與饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣(3)相連，饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣(3)與末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)連接，末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)與天線單元(1)連接；天線單元(1)與末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)相連，末級(jí)收發(fā)組件模塊(2)通過饋線網(wǎng)絡(luò)矩陣(3)與數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)相連，數(shù)字收發(fā)組件模塊(4)與數(shù)字接收機(jī)相連，數(shù)字接收機(jī)與數(shù)字波束合成模塊(6)相連，數(shù)字波束合成模塊(6)與信號(hào)處理機(jī)(7)相連，信號(hào)處理機(jī)(7)與數(shù)據(jù)處理機(jī)(8)相連，數(shù)據(jù)處理機(jī)(8)與遠(yuǎn)程終端(9)和系統(tǒng)監(jiān)控裝置(10)相連。本發(fā)明穩(wěn)定性好，體積小，可靠性好，安裝調(diào)試方便。
文檔編號(hào)G01S7/02GK102141619SQ20101061799
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉一峰, 姚琪, 李忱 申請(qǐng)人:南京恩瑞特實(shí)業(yè)有限公司