[发明专利]毫米波随机二相码调相调幅汽车防撞雷达

权利要求书

1.一种毫米波随机二相码调相调幅汽车防撞雷达，设有发隔离器、收隔离器、中放、回 波数据存储器RAM、数字信号处理器DSP、双口存储器RAM、微控制器MCU、接口I/O、路况 摄像传感器、本车速传感器、卫星定位传感器GPS、测速引导传感器、声光报警器、图像显 示器CRT、避障器、减速器、刹车器、键盘，其特征在于：还设有宽波束发射天线、窄波束 接收天线阵列、波束转换开关、频率合成器、收/发转换开关T/R₁、T/R₂、T/R₃、宽带噪声发 生器、随机码发生器A、调相器、倍频与功放、随机码发生器B、调幅器、低噪声高放、分谐 波混频器、随机序列异步选通门、数字中频正交检波器、数字脉压相关器，频率合成器可编 程分频器预置端、数控振荡器数控端、数字脉压相关器可变延迟线数控端分别经接口I/O与 MCU相接，频率合成器输出f_c3，f_c3作为时钟信号接入DSP，DSP按车道量编码脉冲分配序列 接入波束转换开关、图像显示器CRT，宽带噪声发生器噪声谱接入随机码发生器A、随机码发 生器B，频率合成器输出f_c1，f_c1作为采样时钟信号接入随机码发生器A，频率合成器输出f_c2， f_c2作为采样时钟信号接入随机码发生器B，生成相互独立的双随机码，随机码发生器A输出 接入调相器、数字脉压相关器，随机码发生器B输出随机序列接入调幅器，随机序列高电平 逻辑“1”接入T/R₂、T/R₃、低电平逻辑“0”接入T/R₁、随机序列异步选通门，收/发转换开 关T/R₂、T/R₃、分别接在倍频与功放的输入/输出端，调幅器串接在倍频与功放直流电源端， T/R₁接在收隔离器输出至低噪声高放输入之间，随机序列异步选通门接在中放输出至数字中 频正交检波器输入之间，频率合成器输出f_N，f_N作为载频一半或四分之一频率接入调相器，调 相射频经倍频与功放级二或四倍频后，功率放大为雷达载频f₀接至T/R₂发隔离器馈入宽波束 发射天线照射整个路面探测前方路障目标，频率合成器输出f_N，f_N接入分谐波混频器作为二 或四内在倍频本振信号f_L、频率合成器输出f_i，f_i作为相干基准信号接入数字中频正交检波器， 频率合成器输出f_c7，f_c7作为采样时钟信号接入数字中频正交检波器模数转换器A/D，频率合 成器输出f_c8，f_c8作为时钟信号接入数字中频正交检波器数字低通滤波器LPF，频率合成器输 出f_c9，f_c9作为时钟信号接入数字中频正交检波器抽取器，目标回波经窄波束接收天线阵列、 波束转换开关、收隔离器、T/R₁、低噪声高放、分谐波混频器、中放，在随机序列异步选通 门选取再经数字中频正交检波器解调接入数字脉压相关器，相关输出数据暂存回波数据存储 器RAM后接入DSP数据总线，DSP与MCU数据总线、地址总线、控制线经双口存储器RAM汇 接并提供仲裁信号，MCU输入/输出经接口I/O连接路况摄像传感器、本车速传感器、卫星定 位传感器GPS、测速引导传感器、声光报警器、图像显示器CRT、避障器、减速器、刹车器、 键盘，DSP软件设计片内分组时分复用数据重排、动目标显示MTI、快速傅里叶变换FFT、距 离旁瓣抑制、恒虚警处理CFAR，MCU系统软件编程包括主程序和数据采集、数据处理、对象 控制子程序，中放检出自动增益控制电压经滤波、放大接入低噪声高放、中放自动增益AGC 控制端，频率合成器、宽带噪声发生器、随机码发生器A、随机码发生器B、波束转换开关、 收隔离器、发隔离器、T/R₁、T/R₂、T/R₃、调相器、调幅器、倍频与功放、低噪声高放、分谐 波混频器、中放集成一体，屏蔽；

宽波束发射天线、窄波束接收天线阵列均为准光集成介质透镜天线，由介质基片双偶极 子集成天线、介质透镜、物镜、阵列基座、防护罩构成，介质基片双偶极子集成天线放置在 介质透镜的背面为馈源，介质透镜由半球和半径与半球相同的圆柱体相接而成扩展的超半球， 扩展部分的长度可改变，发射天线设置为单个介质透镜宽波束照射整个路面，接收天线设成 按路面车道数量窄波束介质透镜天线阵列，数字信号处理器DSP按车道数量编码脉冲分配序 列接入波束转换开关、图像显示器CRT坐标变换器，介质透镜固定在阵列基座上，物镜焦点 对准介质透镜中心轴线，外置防护罩；

随机码发生器A、随机码发生器B由同一个宽带噪声源、微波宽带放大器输出，随机码 发生器A由SAW声表带通滤波器、高速或超高速电压比较器、高速或超高速采样保持器、有 源积分器、高速双稳态触发器组成，随机码发生器B由SAW声表带通滤波器、电压比较器、 采样保持器、有源积分器、双稳态触发器组成，宽带噪声源由PN结二极管芯片上设一P或N 扩散限流环，串联温补二极管，恒流反向偏置为雪崩状态，置于同轴腔或波导腔经微波宽带 放大器及宽带匹配过渡网络输出接入随机码发生器A、随机码发生器B，频率合成器输出f_c1， f_c1作为采样时钟信号接入随机码发生器A，频率合成器输出f_c2，f_c2作为采样时钟信号接入 随机码发生器B，随机码发生器A由SAW声表带通滤波器、高速或超高速电压比较器至高速 或超高速采样保持器，经有源积分器反馈接回高速电压比较器为比较门限，再经高速双稳态 触发器、低通网络接入调相器、数字脉压相关器可变延迟线，随机码发生器B由SAW声表带 通滤波器、电压比较器至采样保持器，经有源积分器反馈接回电压比较器为比较门限，再经 双稳态触发器、低通网络接入调幅器，其高电平逻辑“1”接入收/发转换开关T/R₂、T/R₃， 低电平逻辑“0”接入收/发转换开关T/R₁、随机序列异步选通门。