[发明专利]超宽带脉冲信号接收装置及超宽带脉冲雷达系统

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及超宽带脉冲信号接收装置及超宽 带脉冲雷达系统。

背景技术

近几年，随着对雷达应用领域的广泛，对雷达的体积、成本、性能等方 面的要求也越来越高。

以探测雷达系统为例说明雷达的基本工作原理，探测雷达系统主要包括： 发射装置和接收装置，发射装置产生电磁波信号，并发射至外界，所述接收 装置用于接收所述发射装置发射的电磁波的散射回波信号进行相应的处理， 得到探测目标的相关信息。

由于脉冲超宽带(Impulse Radio-Ultra Wide Band，IR-UWB)技术在穿透 能力、精细分辨、精确测距、高速传输、抗多径和抗干扰等方面具有独特的 优势，并且，应用超宽带脉冲的系统在工程实现上具有低复杂度、低功耗和 低成本的潜力，然而，现有技术中采用超宽带脉冲信号的雷达系统，虽然利 用了超宽带脉冲信号作为工作波形，但是，工程实现时，接近于传统的雷达 系统，接收装置仍采用复杂的高速采样器、增益控制模块、复杂的时间灵敏 度控制，导致整个雷达系统的复杂度高、功耗大、成本高。

此外，现有的超宽带脉冲雷达系统的发射装置采用了正交发射与接收器 件，增加了所述雷达系统的复杂度和成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种超宽带脉冲信号接收装置 及超宽带脉冲雷达系统，以解决现有的超宽带脉冲信号接收装置及超宽带脉 冲雷达系统的结构复杂、功耗高及成本高的问题，技术方案如下：

一种超宽带脉冲信号接收装置，包括：射频接收通道、自适应双门限取 样模块、接收模块，其中：

所述射频接收通道，用于接收超宽带脉冲回波信号，并提供给所述自适 应双门限取样模块；

所述自适应双门限取样模块，用于对接收到的所述超宽带脉冲回波信号 进行异步直接采样，得到采样信号，并将该采样信号分配成多路采样信号， 提供给所述接收模块；

所述接收模块，用于将接收到的所述多路采样信号，进行同步交替重采 样、低位宽数据恢复，得到恢复后的超宽带脉冲回波信号。

优选的，上述超宽带脉冲信号接收装置还包括：与所述接收模块相连的 雷达探测模块，用于根据接收到的所述接收模块提供的恢复后的超宽带脉冲 回波信号，计算得到探测结果。

优选的，所述自适应双门限取样模块包括：单路转双路数据模块、第一 高速比较器、第二高速比较器、第一差分分配器，以及第二差分分配器，其 中：

所述单路转双路数据模块，接收所述射频接收通道接收到的回波信号转 换成同相回波信号和反相回波信号；

与所述单路转双路数据模块相连的第一高速比较器，用于接收所述同相 回波信号，进行高速异步直接采样，得到同相采样信号；

与所述单路转双路数据模块相连的第二高速比较器，用于接收所述反相 回波信号，进行高速异步直接采样，得到反相采样信号；

与所述第一高速比较器相连的第一差分分配器，用于将所述同相采样信 号分配成多路采样信号，提供给所述接收模块；

与所述第二高速比较器相连的第二差分分配器，用于将所述反相采样信 号分配成多路采样信号，提供给所述接收模块。

优选的，所述接收模块包括：

交替接收模块，用于将所述多路采样信号分别进行不同的延时后，进行 交替重采样后，转换为多路并行低速数据，提供给所述低位宽数据恢复模块；

低位宽数据恢复模块，用于将接收到的所述多路并行低速数据进行累加 处理后，再转换为串行数据，利用该串行数据估算出恢复后的超宽带脉冲回 波信号。

优选的，所述交替接收模块包括：第一延时接收模块、第二延时接收模 块和低压差分接收模块，其中：

所述第一延时接收模块，用于对所述第一差分分配器得到的多路采样信 号进行各不相同的时间延时接收后，提供给所述低压差分接收模块；

所述第二延时接收模块，用于对所述第二差分分配器得到的多路采样信 号进行各不相同的时间延时接收后，提供给所述低压差分接收模块；

所述低压差分接收模块，用于对所述延时接收模块提供的信号利用低压 差分传输方式进行传输，输出以多路并行低速数据。

优选的，所述低位宽数据恢复模块包括：累加模块、并转串模块、信号 恢复模块，其中：