[发明专利]改进地借助于二次雷达信号执行方向估计和解码的装置和方法

权利要求书

1.一种用于借助二次雷达信号改进地进行方向估计和/或解码的装置，该装置具有：

-至少一个由M个天线元件(AE)构成的阵列(A)，

-连接到各天线元件(AE)的插塞连接装置(S)上的低噪声线性放大器(LNA)，该低噪声线性放大器提高所接收的二次雷达信号的电平，

-与该低噪声线性放大器(LNA)连接的第一带通滤波器(F1)，在该第一带通滤波器的滤波器输出端连接第一线性放大器(V1)用于放大频带限制后的信号，

-与第一线性放大器(V1)连接的混频器(M)，用于将频率转换到ZF范围，

-与该混频器的输出端连接的第二线性放大器(V2)，用于放大ZF范围中的信号，

-与第二线性放大器(V2)连接的第二带通滤波器(F2)，用于对ZF范围中的信号进行频带限制，

-与第二带通滤波器(F2)连接的第一模数转换器(AD1)，用于采样和量化滤波器输出信号，

-与第一模数转换器(AD1)连接的可配置的信号处理器(FPGA)，该信号处理器为了调节混频器频率而与PLL-VCO电路连接并且接收数据来进行处理，以及

-与可配置的信号处理器(FPGA)连接的处理单元(CPU)，该处理单元收集来自所有天线元件(AE)的数据(DD)并且借助基于子空间的方法来执行方向估计，

-使得天线元件的不同的放大、相位差和耦合不仅在方向估计时、而且在检测所接收的无线电数据时在与所述M个天线元件(AE)连接的模拟输入级中被考虑。

2.一种基于二次雷达信号确定位置和/或解码的装置，该装置具有：

-至少两个由M个天线元件(AE)构成的阵列(A1，A2，A3)，

-连接到各天线元件(AE)的插塞连接装置(S)上的低噪声线性放大器(LNA)，该低噪声线性放大器提高所接收二次雷达信号的电平，

-与该低噪声线性放大器(LNA)连接的第一带通滤波器(F1)，在该第一带通滤波器的滤波器输出端连接第一线性放大器(V1)用于放大频带限制后的信号，

-与第一线性放大器(V1)连接的混频器(M)，用于将频率转换到ZF范围中，

-与该混频器的输出端连接的第二线性放大器(V2)，用于放大ZF范围中的信号，

-与第二线性放大器(V2)连接的第二带通滤波器(F2)，用于对ZF范围中的信号进行频带限制，

-与第二带通滤波器(F2)连接的第一模数转换器(AD1)，用于采样和量化滤波器输出信号，

-与第一模数转换器(AD1)连接的可配置的信号处理器(FPGA)，该信号处理器为了调节混频器频率而与PLL-VCO电路连接并且接收数据来进行处理，以及

-与可配置的信号处理器(FPGA)连接的处理单元(CPU)，该处理单元收集来自所有天线元件(AE)的数据(DD)并且借助基于子空间的方法来执行方向估计，

-与所述阵列(A1，A2，A3)的处理单元(CPU)连接的中央处理单元(ZCPU)，该中央处理单元收集来自所连接的处理单元(CPU)的用于方向估计的信息并且根据该信息借助交叉探向来进行位置确定，

-使得天线元件的不同的放大、相位差和耦合不仅在方向估计时、而且在检测所接收的无线电数据时在与所述M个天线元件(AE)连接的模拟输入级中被考虑。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，使用多信号分类(MUSIC)或使用通过相对不变量技术的信号参数估计(ESPRIT)或使用非圆(NC)酉ESPRIT或使用矩阵束作为基于子空间的方法。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，用于放大低电平信号的第三线性放大器(V3)与第二带通滤波器(F2)连接，其中第二模数转换器(AD2)连接到该第三线性放大器。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述天线阵列(A)由至少3个全向天线元件(AE)组成，这些全向天线元件除了针对MUSIC之外都被设计为具有半个波长的相同天线间距的线性阵列(A)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述天线元件(AE)具有以平分的管子为形式的反射器，该管子具有等于半个波长的直径，由此既实现了匹配又实现了去耦。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述天线元件(AE)被设计为载体板上的框形天线，该载体的背面具有用于屏蔽的金属表面。