[发明专利]一种合成孔径雷达信号侦察接收处理机

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成孔径雷达(SAR)信号侦察接收处理机，属于雷达信号侦察领域。

背景技术

SAR是一种获得高分辨图像的雷达，利用雷达载机的运动来模拟大孔径天线，它能发现隐蔽和伪装的目标。为了在不损失距离分辨率的情况下，增大探测范围，SAR通常采用具有大时宽带宽积特性的线性调频信号。通过采用线性调频信号，SAR不仅提高探测能力，而且具有了低截获性。针对非合作的SAR信号，现代电子侦察系统除了要求具有宽的输入带宽、高的灵敏度和分辨率、大的动态范围之外，还必须能对收集到的信号加以实时处理；同时接收机的输出必须数字化，以便能用数字处理器来分析、分选和识别输入信号。

因此，尽可能收集到输入信号的全部信息、实时地处理收集到的输入信号、输出所希望的数字信息、数字脉冲描述字(PDW)及其战场现场实用性已成为对现代电子战接收机的基本要求。

发明内容

本发明提出一种合成孔径雷达信号侦察接收处理机，以解决现有电子侦察接收机技术对SAR信号进行侦查时带宽不够宽、动态范围不够大、不能实时处理得到数字脉冲描述字、不能存储海量高速数据的问题。

本发明一种合成孔径雷达信号侦察接收处理机包括显控模块、时钟源模块、搜索跟踪模块、数据采集模块、信号处理模块、数据存储模块、数据转储模块；显控模块与时钟源模块、数据采集模块、信号处理模块、数据存储模块和数据转储模块互联，时钟源模块与数据采集模块、时钟源模块与搜索跟踪模块、数据采集模块与搜索跟踪模块互连，数据采集模块与信号处理模块、搜索跟踪模块与信号处理模块、信号处理模块与数据存储模块、数据存储模块与数据转储模块互连；显控模块分别向数据采集模块、搜索跟踪模块、信号处理模块、数据存储模块、数据转储模块发送由操作员设定的采集模式、搜索跟踪参数、信号判断准则、门限模式、参数反馈类型、数据转储参数命令，并接收信号处理模块上报的信号处理结果和脉冲包络，进行显示；搜索跟踪模块在显控模块设置的频率搜索范围内进行扫频搜索信号，信号跟踪波门触发数据采集模块对信号进行采集；时钟源模块提供所需的高频采样时钟信号，数据采集模块接收时钟源提供的采样时钟，对外部输入的基带IQ信号进行模数转换，并对数据进行格式处理以满足信号处理模块和数据存储模块对数据的要求；信号处理模块接收数据采集模块发送的原始数据，采用频域信道化多相滤波与相位差分瞬时测频相结合的方法对信号进行实时参数测量并形成数字脉冲描述字，信号处理模块将原始数据分成I/Q两路，然后将原始数据与PDW、包络数据分发到数据存储模块；数据转储模块从存储阵列将数据读取到FPGA，FPGA按照数据块的头信息将数据按照顺序进行合并，还原为原来的数据序列。

其中搜索模块进行信号搜索根据扫频范围的最小值设置下变频器的起始频率点，并对该频率点进行过门限检测，检测之后将当前下变频器的频点值加上窄带滤波器带宽之后设置为下变频器新的频点，再对新的频率点进行过门限检测，如此前进直到扫频范围的最大值为一个循环结束，两个循环之后将搜索结果与信号判断准则进行比较，比较被测信号的带宽范围、脉宽范围和脉冲重复周期范围，当搜索结果满足判断准则时，认为搜索到信号，给出跟踪波门对信号进行跟踪；如果不满足，则重新开始搜索。

其中搜索模块直接设置显控模块给出的下变频器工作频点，判断该处是否存在信号；或将搜索到的信号参数与其他仪器得到的信号信息进行比较，判断信号存在与否。

时钟源模块分别给搜索跟踪模块和数据采集模块提供24MHz和1500MHz时钟。

搜索跟踪模块支持多种搜索工作模式，当已知信号工作频点时，搜索跟踪模块直接在相应频点出搜索信号；当已知信号工作频点及参数但不确定时，搜索跟踪模块自行先搜索信号，将搜索到的信号参数与已知的进行确认后才进入跟踪；当对某一频段信号感兴趣时，搜索跟踪模块通过窄带扫频方式对该频段进行扫描搜索，判断是否有信号，窄带扫频时搜索跟踪模块在显控模块设置的搜索频率范围内以窄带滤波器带宽为步进逐步设置下变频器，对下变频器输出的不同频点的信号进行过门限检测；对整个搜索频率范围进行两遍扫描之后，如果扫描结果满足显控模块设置的信号准则则给出跟踪波门并利用跟踪波门对信号进行数据采集，否则在搜索频率范围内对信号重新进行搜索；在跟踪过程中，如果信号丢失，搜索跟踪模块根据信号丢失之前的信息对信号进行记忆跟踪，直到信号丢失时间超过显控模块设置的门限值才重新搜索信号。