[发明专利]一种基于窄脉冲调制器的射频硬件时域门电路

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，特别涉及一种基于窄脉冲调制器的射频硬件时域门电路。

背景技术

雷达散射截面是定量表征目标对雷达照射波散射强弱的物理量。随着电子战的迅猛发展，隐身武器的大规模使用成为现代战争的一个显著特征。隐身技术能有效减小雷达发现目标的距离，成为增强突击能力或保护自身的重要手段。目标的隐身性能主要取决于其RCS(Radar Cross-Section，雷达散射截面)的大小，因而以各种方法缩减雷达散射截面，就成为研究隐身技术的主要目标。随着隐身技术的发展，各种隐身装备的RCS特性也成数量级下降，这就为贯穿装备研制、生产和试验过程中的RCS测试技术提出了新的挑战，要求RCS测试系统具有更小的RCS测试能力、更高的测量精度和准确度。

对于低散射RCS测试系统来说，场地环境中各种反射干扰的影响是造成RCS测试误差的一项重要因素。图1所示为典型紧缩场测试环境下接收到的各主要回波的时域分布情况，包括收发泄漏信号15、反射面回波信号16、馈源回波信号17、目标回波信号18和后墙反射信号19。通过图1可以看到，对于小RCS值目标来说，场地中的强反射将比目标回波信号要大得多。为了准确接收目标回波信号，就需要采取各种措施抑制强干扰的影响，传统的处理方法主要包括软件时域门技术和中频硬件时域门技术。

软件时域门技术是一种能够有效去除在距离上能够分开的一些干扰信号的有效办法，其原理是系统进行扫频连续波测试，通过获取一定频带宽度下频域回波信号的幅度和相位数据，再进行逆傅立叶变换可以得到接收回波信号的时域曲线。对于软件时域加门，实际上就是在时域上对数据乘上一个窗函数，将时域上我们希望得到数据之外的其它数据进行截断，只保留软件门内部的数据。对于软件时域门技术，其时域分辨率仅同系统扫频带宽成反比，因此可以通过增加扫频带宽来提高时域分辨率，具有较好的时域分辨效果，可用于去除距离目标较近的各种干扰信号。

如图2所示，中频时域门技术是系统发射出脉冲调制信号，该信号经目标反射后到达接收机，接收机将回波信号经过放大器201射频门时域放大、再通过混频器202与本振信号203混频后得到中频信号，通过在中频信号上增加门控开关204，控制接收机中频信号的通断时刻来实现只让有用中频信号通过而抑制干扰信号，进而达到在时域上滤除干扰信号的目的。由于中频门控开关的开关比特性较好，因此对于时域上距离目标较远的各种干扰能够达到较好的时域硬件滤波效果。

对于软件时域门，采用的是数学运算的方法实现时域数据的人为截取，该方法虽然具有较好的时域分辨率，但这种仅通过软件上处理的截断效应必然会引起误差，表现在频域就是吉布斯(Gibbs)效应，该效应引起通带和阻带内的波动，对应于窗函数就是在通带内具有一定纹波，同时阻带内的衰减特性也是有限的。特别是当干扰信号远大于目标回波信号时，去除效果并不理想，将对结果造成较大误差。

对于中频硬件时域门，由于门控开关放置在中频路径上，而中频频率较低，因此中频带宽有限，这就导致门宽度无法设置的足够窄、时域分辨率较差等缺点。该缺点导致同目标回波距离较近的各种干扰信号无法有效去除，技术的实用性不强。

发明内容

本发明提出一种基于窄脉冲调制器的射频硬件时域门电路，通过兼顾较高的时域分辨率、较好的时域滤波效果及优异的通带特性，最终达到有效抑制环境杂波干扰，提高RCS测量精度的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于窄脉冲调制器的射频硬件时域门电路，包括：多路脉冲基带信号产生模块，产生第一基带信号和第二基带信号，第二基带信号以第一基带信号为基准、经过延时生成；第一窄脉冲调制器，接收射频信号源产生的连续波信号，由所述第一基带信号进行调制，输出脉冲调制信号，并通过整机发射端口送出；第二窄脉冲调制器，接收经过放大的回波信号，其通断时刻由所述第二基带信号控制，输出目标区域信号。

可选地，所述多路脉冲基带信号产生模块包括FPGA电路及外部电路，FPGA电路完成基带信号周期、脉宽的计数及精密调节，并产生基带信号，外部电路完成脉冲沿特性的整形处理。