[实用新型]脉冲超宽带雷达信号接收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲超宽带雷达技术领域，解决脉冲超宽带雷达回波信号接收问题，特别涉及一种脉冲超宽带雷达信号接收装置。

背景技术

脉冲超宽带雷达发射的超宽带脉冲信号瞬时相对带宽大于25％，具有极高的距离分辨率，同时超宽带信号丰富的低频分量保证其良好的穿透特性。因此可实现对介质中隐蔽目标的高分辨率探测与识别，广泛用于对障碍物后面隐藏的目标进行探测、定位、跟踪和状态分析，以及搜救被烟雾或废墟遮盖的受害者。

针对于脉冲超宽带雷达回波信号在一段时间内可近似为周期信号或准周期信号的特点，脉冲超宽带雷达接收装置可采用随机等效采样方法来重构回波信号的波形，以此来降低脉冲超宽带雷达接收装置的硬件成本及复杂度。在随机等效采样方式下，模拟触发电路检测触发电平并发出触发信号，每次触发采样一轮。模数转换器(ADC：Analog to Digital Converter)在最高转换速率下连续工作，等触发信号的到来，亚纳秒级时长检测电路分别测量出触发信号与ADC的第一个采样点的时间差t1、t2、t3、t4…，这个时间差表明了触发后的初始数据采样时刻。以这个时间差作为起点，随后而来的每次采样，对应的时间位置构成了一个递增序列，这个序列的间隔由ADC的采样速率决定。完成了一轮采样后可得到一组数据，这组数据在存储器中的位置就由这次采样数据对应的时间序列决定。经过多轮的随机采样，得到多组采样数据序列，以触发点为基点，根据从触发信号到触发后ADC的第一个采样点的时间差t1、t2、t3、t4…，把多组采样数据序列组合，就可以重构出一个周期的信号波形。在重复输入周期性波形的前提下，就可以用这多组采样数据序列重建出信号的波形。随机等效采样方法的原理示意图如图1所示。由于本方案模拟触发电路和精确的亚纳秒级时长检测电路作为随机等效采样中的关键环节，用于识别第一个采样时刻同触发点的时间差，模拟触发的精确度，亚纳秒级时长检测电路的测时精度将直接影响该方法重构波形的精度，而这些电路均需要复杂的模拟电路来实现，这就导致电路调试难度增加；而且模拟电路抗干扰能力差，定时和精度很难保证，也直接导致重构波形的精度下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种脉冲超宽带雷达信号接收装置，它能够降低硬件电路的复杂度及调试难度。

为解决上述问题，本实用新型所设计的脉冲超宽带雷达信号接收装置，主要由天线、宽带低噪声小信号放大电路、模数转换电路、时钟产生电路、双口随机存储器、重组电路及主控电路构成；接收的脉冲超宽带雷达回波信号经天线匹配接宽带低噪声小信号放大电路输入端；宽带低噪声小信号放大电路的输出端接模数转换电路模拟输入端；模数转换电路数据输出端接双口随机存储器的一个数据端，同时主控电路为该双口随机存储器的数据端提供地址线；双口随机存储器的另一数据端和地址端接重组电路；主控电路输出端接时钟产生电路的启动端，时钟产生电路的输出接模数转换电路时钟输入端；同时，主控制电路的输出接模数转换电路启动端及重组电路的启动端；

其中：

主控电路存储有脉冲超宽带雷达回波信号的带宽B_W、脉冲超宽带雷达回波信号的重复周期T₀、等效采样时钟周期T_ES、采样次数M及采样时钟周期T_S等参数，其中T_ES≤1/2B_W、M＝T₀/T_ES；

时钟产生电路为输出周期为T_S的采样时钟的时钟产生电路，其中T_S＝NT₀/M，此式中N为与采样次数M互质的任一自然数；