一種根據(jù)目標(biāo)距離自適應(yīng)選擇波形的目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種根據(jù)目標(biāo)距離自適應(yīng)選擇 波形的目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)，適用于實(shí)際工程應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，雷達(dá)性能與波形參數(shù)中的脈沖重復(fù)周期及發(fā)射脈沖寬度息息相關(guān)，脈 沖重復(fù)周期、發(fā)射脈寬（發(fā)射脈沖寬度）的選擇與變化直接影響到諸如雜波抑制、信號(hào)檢測(cè) 等雷達(dá)功能的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)意義的雷達(dá)無論是在搜索模式還是跟蹤模式下，一般都具有固定 時(shí)序，即在同一工作模式、同一波位的情況下，使用的脈沖重復(fù)周期是固定不變的，這類雷 達(dá)因?yàn)楣こ虒?shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，操作人員易于操作和分析而在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際 環(huán)境中，與雷達(dá)距離不同的目標(biāo)和雜波往往具有不同的性質(zhì)，使用固定重頻搜索或跟蹤目 標(biāo)就會(huì)使得部分區(qū)域的雜波抑制性能不夠好；另一方面雷達(dá)在近距離處跟蹤時(shí)需要發(fā)射的 能量較少，若使用寬脈沖信號(hào)則造成了能量的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種根據(jù)目標(biāo)距離自適應(yīng)選擇 波形的目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)，兼顧雷達(dá)低空搜索和中高空跟蹤兩種情況，以更好地提高雷達(dá) 雜波抑制和信號(hào)檢測(cè)的性能，同時(shí)節(jié)省發(fā)射能量。
[0004] 本發(fā)明的根據(jù)目標(biāo)距離自適應(yīng)選擇波形的目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)基于自適應(yīng)時(shí)序法 來實(shí)現(xiàn)。自適應(yīng)時(shí)序法是指雷達(dá)可以根據(jù)目標(biāo)自適應(yīng)地選擇發(fā)射脈寬和脈沖重復(fù)周期來產(chǎn) 生時(shí)序。該方法具有很大的靈活性，對(duì)于不同距離單元的雜波使用不同的脈沖重頻產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)的濾波器進(jìn)行抑制，這樣對(duì)雜波的抑制功能會(huì)大大增強(qiáng)，提高了信雜比，并且確保在跟蹤 近距離目標(biāo)時(shí)，發(fā)射窄脈沖，使用小能量信號(hào)，在搜索遠(yuǎn)距離目標(biāo)時(shí)，發(fā)射寬脈沖，使用大能 量信號(hào)。
[0005] 本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)思路是：為了能夠根據(jù)目標(biāo)自適應(yīng)地選擇發(fā)射脈寬和脈沖重復(fù)頻率 (脈沖重頻），在雷達(dá)系統(tǒng)中增加時(shí)序控制器。首先雷達(dá)系統(tǒng)中的終端分系統(tǒng)將重點(diǎn)目標(biāo)距 離發(fā)送給監(jiān)控分系統(tǒng)；監(jiān)控分系統(tǒng)產(chǎn)生最佳時(shí)序碼并發(fā)送給時(shí)序控制器；時(shí)序控制器根據(jù) 協(xié)議規(guī)定產(chǎn)生相應(yīng)的發(fā)射信號(hào)發(fā)送至發(fā)射機(jī)；發(fā)射機(jī)將發(fā)射信號(hào)放大濾波后產(chǎn)生發(fā)射射頻 信號(hào)并發(fā)送至天線反饋系統(tǒng)；天線反饋系統(tǒng)接收到的回波射頻信號(hào)由接收機(jī)進(jìn)行混頻處理 后，得到基帶正交雙路信號(hào)；信號(hào)處理分系統(tǒng)對(duì)基帶正交雙路信號(hào)先進(jìn)行波束合成和脈沖 壓縮，在重點(diǎn)目標(biāo)相鄰區(qū)域內(nèi)識(shí)別出重點(diǎn)目標(biāo)后，將重點(diǎn)目標(biāo)的距離、高度、仰角和方位偏 差信息反饋回終端分系統(tǒng)。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下具體技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種根據(jù)目標(biāo)距離自適應(yīng)選擇波形的目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)，包括天線反饋分系統(tǒng)， 與天線反饋分系統(tǒng)的接收輸入端依次連接的接收機(jī)、信號(hào)處理分系統(tǒng)、終端分系統(tǒng)、監(jiān)控分 系統(tǒng)、時(shí)序控制器以及發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)的發(fā)射端電連接所述天線反饋分系統(tǒng)的發(fā)射輸 入端。
[0008] (1)終端分系統(tǒng)，設(shè)置重點(diǎn)目標(biāo)隊(duì)列管理功能，在低空搜索或中高空跟蹤時(shí)，將威 脅最大的目標(biāo)在其顯示終端上設(shè)置為重點(diǎn)目標(biāo)，將重點(diǎn)目標(biāo)距離信息發(fā)送至監(jiān)控分系統(tǒng)； [0009] (2)監(jiān)控分系統(tǒng)，根據(jù)接收到的重點(diǎn)目標(biāo)距離自適應(yīng)地判斷重點(diǎn)目標(biāo)所在的距離 區(qū)域，得到最佳時(shí)序碼，并將最佳時(shí)序碼發(fā)送至?xí)r序管理器；并根據(jù)雷達(dá)參數(shù)和重點(diǎn)目標(biāo)距 離劃定重點(diǎn)目標(biāo)相鄰區(qū)域；
[0010] (3)時(shí)序控制器，接收到最佳時(shí)序碼，產(chǎn)生具有與最佳時(shí)序碼對(duì)應(yīng)的發(fā)射脈寬和脈 沖重頻的發(fā)射信號(hào)；
[0011] (4)發(fā)射機(jī)，將發(fā)射信號(hào)經(jīng)過大功率放大器放大濾波，產(chǎn)生發(fā)射射頻信號(hào)，并發(fā)送 至天線反饋分系統(tǒng)；
[0012] (5)天線反饋分系統(tǒng)，將發(fā)射射頻信號(hào)進(jìn)行發(fā)射，在遇到目標(biāo)或雜波時(shí)，天線反饋 分系統(tǒng)接收到回波射頻信號(hào)，并發(fā)送回波射頻信號(hào)至接收機(jī)；
[0013] (6)接收機(jī)，將回波射頻信號(hào)進(jìn)行混頻、濾波至中頻信號(hào)xif(t);接著，將該中頻信 號(hào)Xif(t)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D)，獲得中頻離散信號(hào)x(n);然后，使用數(shù)字正交相位檢波器 對(duì)中頻離散信號(hào)X (η)進(jìn)行數(shù)字正交變換，并經(jīng)過低通濾波器濾除高頻分量，得到基帶正交 雙路信號(hào)；最后，將基帶正交雙路信號(hào)發(fā)送至信號(hào)處理分系統(tǒng)；
[0014] (7)信號(hào)處理分系統(tǒng)，將基帶正交雙路信號(hào)進(jìn)行波束合成和脈沖壓縮；為了提高 信號(hào)處理效率，只在重點(diǎn)目標(biāo)相鄰區(qū)域內(nèi)，根據(jù)波束合成和脈沖壓縮后的基帶正交雙路信 號(hào)，識(shí)別出重點(diǎn)目標(biāo)；將重點(diǎn)目標(biāo)距離、高度以及方位偏差信息反饋至終端分系統(tǒng)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果為：
[0016] 1)本發(fā)明可以自適應(yīng)地選擇脈沖重頻，增強(qiáng)了雷達(dá)的雜波抑制和信號(hào)檢測(cè)功能， 使信雜比增大，提高了雷達(dá)性能。
[0017] 2)本發(fā)明使得雷達(dá)發(fā)射能量自適應(yīng)化，對(duì)不同距離的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤或搜索時(shí)使用 不同發(fā)射脈寬的發(fā)射脈沖，靈活的控制了發(fā)射能量，在近距離跟蹤時(shí)節(jié)省了能量。
【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019] 圖1為本發(fā)明的一種根據(jù)目標(biāo)距離自適應(yīng)選擇波形的目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)的流程 圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明系統(tǒng)使用固定時(shí)序時(shí)的跟蹤顯不終端圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明系統(tǒng)使用自適應(yīng)時(shí)序時(shí)的跟蹤顯不終端圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明系統(tǒng)使用時(shí)序碼1時(shí)發(fā)射信號(hào)的頻譜圖。
[0023] 圖5為本發(fā)明系統(tǒng)使用固定時(shí)序（選用最大能量，即時(shí)序碼3)時(shí)發(fā)射信號(hào)的頻譜 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種根據(jù)目標(biāo)距離自適應(yīng)選擇波形的目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)，包括 天線反饋分系統(tǒng)，與天線反饋分系統(tǒng)的接收輸入端依次連接的接收機(jī)、信號(hào)處理分系統(tǒng)、終 端分系統(tǒng)、監(jiān)控分系統(tǒng)、時(shí)序控制器以及發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)的發(fā)射端電連接所述天線反饋 分系統(tǒng)的發(fā)射輸入端。
[0025] (1)終端分系統(tǒng)，設(shè)置重點(diǎn)目標(biāo)隊(duì)列管理功能，在低空搜索或中高空跟蹤時(shí)，將威 脅最大的目標(biāo)在其顯示終端上設(shè)置為重點(diǎn)目標(biāo)，將重點(diǎn)目標(biāo)距離信息發(fā)送至監(jiān)控分系統(tǒng)。
[0026] (2)監(jiān)控分系統(tǒng)，根據(jù)接收到的重點(diǎn)目標(biāo)距離自適應(yīng)地判斷重點(diǎn)目標(biāo)所在的距離 區(qū)域，得到最佳時(shí)序碼，并將最佳時(shí)序碼發(fā)送至?xí)r序管理器；并根據(jù)雷達(dá)參數(shù)和重點(diǎn)目標(biāo)距 離劃定重點(diǎn)目標(biāo)相鄰區(qū)域。
[0027] 具體地，監(jiān)控分系統(tǒng)將目標(biāo)距離劃分為3個(gè)距離區(qū)域，每個(gè)距離區(qū)域?qū)?yīng)一種時(shí) 序碼，每種時(shí)序碼具有特定的發(fā)射脈寬和脈沖重頻（脈沖重復(fù)周期的倒數(shù)）；第一距離區(qū)域 為近距離區(qū)域，對(duì)應(yīng)時(shí)序碼1 ;第二距離區(qū)域?yàn)橹芯嚯x區(qū)域，對(duì)應(yīng)時(shí)序碼2 ;第三距離區(qū)域?yàn)?遠(yuǎn)距離區(qū)域，對(duì)應(yīng)時(shí)序碼3 ;監(jiān)控分系統(tǒng)根據(jù)接收到的重點(diǎn)目標(biāo)距離判斷重點(diǎn)目標(biāo)所在的 距離區(qū)域，將該距離區(qū)域?qū)?yīng)的時(shí)序碼設(shè)定為最佳時(shí)序碼。
[0028] 所述第三距離區(qū)域的劃分過程為：
[0029] 第三距離區(qū)域的目標(biāo)距離、發(fā)射脈寬和脈沖重頻由該區(qū)域的最大不模糊測(cè)距距離 S3決定；由4 = 計(jì)算出第三距離區(qū)域脈沖重復(fù)周期Tri，其中，c為電磁波傳輸速率； 在第三距離區(qū)域發(fā)射脈寬τ3滿足&<|1；3時(shí)，由i(/3 =^cr3，計(jì)算出第三距離區(qū)域的盲區(qū) 距離計(jì)算值，留出第三距離區(qū)域盲區(qū)距離余量Asd3，第三距離區(qū)域的盲區(qū)距離實(shí)際值 =4 ;對(duì)應(yīng)的目標(biāo)