一种海面小目标探测雷达系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108693527A(43)申请公布日2018.10.23(21)申请号201810585770.5(22)申请日2018.06.08(66)本国优先权数据201810240177.72018.03.22CN(71)申请人西安希德电子信息技术股份有限公司地址710100陕西省西安市航天基地神舟四路239号航创广场A区301室(72)发明人张恒张昆王立东(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人韩晓娟(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称一种海面小目标探测雷达系统(57)摘要本发明公开了一种海面小目标探测雷达系统，涉及雷达设备领域。该系统包括：频率综合器、发射机、接收机、信号处理机、显示控制组合、天线及伺服装置。本发明的目的在于提供一种固态相参体制的导航雷达，既利用针对大时宽带宽积线性调频信号的强大信号处理手段，获得探测距离远，距离分辨率高，杂波抑制能力强的优势，又利用同一脉冲重复周期内宽、中、窄脉冲相结合的组合脉冲波形，实现探测距离盲区较小的对全量程目标的同时测量。CN108693527ACN108693527A权利要求书1/1页1.一种海面小目标探测雷达系统，其特征在于，包括：频率综合器、发射机、接收机、信号处理机、显示控制组合、天线及伺服装置；所述频率综合器，用于产生雷达发射激励信号、接收机所需的一本振信号和二本振信号、信号处理机所需的AD采样时钟信号；所述发射机，用于将来自频率综合器的雷达发射激励信号，经功率放大后从环形器输出给雷达天线；所述接收机，用于将来自雷达天线的回波信号进行下变频、放大、滤波后输出中频回波信号送给信号处理机，且具有STC功能；所述信号处理机，用于将接收机送出的中频回波信号进行A/D变换，基于FPGA芯片进行数字下变频、脉冲压缩处理，基于DSP芯片进行MTD、CFAR、杂波图、点迹凝聚处理，将包括距离、方位角、速度、强度信息的目标点迹数据通过以太网传输给显示控制组合；所述显示控制组合，用于接收来自信号处理机送来的目标点迹数据，完成目标跟踪、PPI显示；用于接收AIS、GPS、罗经、计程仪外设系统的串口数据，解算并显示；用于响应人机交互控制；天线及伺服装置，用于实现发射信号的定向辐射和回波信号的接收，及天线的全方位旋转。2.如权利要求1所述的海面小目标探测雷达系统，其特征在于，所述的海面小目标探测雷达系统的体制为固态相参脉冲体制。3.如权利要求2所述的海面小目标探测雷达系统，其特征在于，所述频率综合器产生同一脉冲重复周期内宽、中、窄脉冲相结合的组合脉冲波形，组合脉冲依次为宽、中、窄脉冲，或者依次为窄、中、宽脉冲；所述组合脉冲中的每个脉冲与下一个脉冲的间隔为ΔT，满足ΔT>(2Rmax)/c，c为光速，Rmax对于宽、中、窄脉冲而言含义是不同的，对于宽脉冲而言，Rmax为雷达系统的最大探测距离，对于中、窄脉冲而言，Rmax分别为宽、中脉冲由于自身脉宽导致的距离探测盲区最大值。4.如权利要求3所述的海面小目标探测雷达系统，其特征在于，所述频率综合器产生同一脉冲重复周期内宽、中、窄脉冲相结合的组合脉冲波形，宽、中脉冲为线性调频脉冲波形，调制带宽≥25MHz；窄脉冲为点频脉冲。5.如权利要求4所述的海面小目标探测雷达系统，其特征在于，所述信号处理机由FPGA控制时序，在PRT脉冲触发下，确定信号处理机中A/D器件对不同脉宽脉冲回波数据的有效数据采样起始点和有效数据采样长度；所述有效数据采样起始点分别为宽、中、窄脉冲相应发射脉冲下降沿，即雷达由发射状态转为接收状态的时刻，由于脉冲下降沿不够陡峭而稍留余量；所述有效数据采样长度为(2Rmax/c-PW)*fs，PW对于宽、中、窄脉冲而言为各自的脉宽，fs为系统的采样率。2CN108693527A说明书1/8页一种海面小目标探测雷达系统技术领域[0001]本发明涉及雷达设备领域，更具体的涉及一种海面小目标探测雷达系统。背景技术[0002]导航雷达为船舶上供探测周围目标位置，以实施航行避让、自身定位等用的雷达，也广泛应用于VTS系统探测用雷达。近60年来，导航雷达发射机都是磁控管体制，2～30kw峰值脉冲功率，提供1～15w的平均功率。磁控管体制导航雷达的优点是技术成熟、廉价，与现有的占统治地位的欧美进口VTS系统兼容性好，但由于磁控管雷达是非相参体制，相对于固态相参体制雷达来说，无法通过信号处理获得较大的信号处理得益，因此要获得相同的探测距离，就需要千瓦级发射峰值功率，而固态雷达只需要数十瓦的峰值功率。这导致磁控管雷达需要高压工作，工作需要较长时间的预热，发射器件可靠性远不如固态雷达，大的发