[实用新型]一种FMCW船用导航雷达

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种雷达，尤其涉及一种FMCW船用导航雷达，属于雷达导航技术领域。 

背景技术

线性调频连续波(FMCW)雷达是具有高距离分辨率、低发射功率、高接收灵敏度、结构简单等优点，不存在距离盲区，具有比脉冲雷达更好的反隐身、抗背景杂波及抗干扰能力的特点，且特别适用于近距离应用，近年来在军事和民用方面都得到了较快的发展。主要优点可归结为以下三方面： 

1.FMCW最大的优点是其调制很容易通过固态发射机实现； 

2.要从FMCW系统中提取出距离信息，必须对频率信息进行处理，而现在这一步可以通过基于快速傅立叶变换(以下简称为FFT)的处理器来完成； 

3.FMCW的信号很难用传统的截获雷达检测到。 

除了上述优点外，FMCW雷达也存在一些缺点，主要表现在三个方面： 

1.作用距离有限：导致FMCW雷达作用距离有限的原因主要有两方面，首先FMCW雷达发射机和接收机是同时工作的，作用距离增大时，发射机泄漏到接收机的功率也增加；其次由于FMCW雷达无盲区，近距离目标回波功率很强，兼顾远距离小目标回波，接收机需要设计较大动态。由于连续波雷达不能同脉冲雷达一样在射频前端设计STC，所以难以达到较大的动态范围。 

2.距离-速度耦合问题：FMCW雷达采用的是超大时带积的线性调频信号，根据雷达信号模糊函数理论，它必然存在距离与速度的耦合问题，这不仅导致系统的实际分辨能力下降，而且会引起运动目标测距误差。 

例如申请号为02800268的中国专利申请，公开了一种实用新型名称为“FM-CW雷达装置”的技术方案，其说明书摘要如下：“FM-CW雷达装置，包括切换FM-CW波的调制信号发生装置；高速傅里叶变换发送信号和接收信号的差拍信号进行检测处理，计算与目标物体的距离、相对速度的计算装置；根据计算距离确定检测范围控制调制信号的切换的控制装置；切换为变更了发送波的调制频率、三角波频率，发送波的中心频率之一的值的调制信号。把在计算出的最短距离上加上规定距离的距离，或者从固定物体的距离中减去规定距离的距离作为检测范围。”通过对其整体方案分析得知，该专利申请也未解决FMCW雷达所固有的作用距离有限和距离速度耦合问题。 

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种FMCW船用导航雷达，有效解决发射泄露的问题，提高接收机灵敏度，使整机正常工作，完成了接收机的大动态设计，避免了海上运动目标的距离-多普勒耦合。 

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是，一种FMCW船用导航雷达，包括显控终端分系统、天馈分系统、激励器与定时器分系统、接收机分系统和信号处理分系统，其接收机分系统连接天馈分系统、信号处理分系统和显控终端分系统，信号处理分系统连接显控终端分系统，显控终端分系统连接激励器与定时器分系统，天馈分系统连接激励器与定时器分系统。 

优化的，上述FMCW船用导航雷达，其天馈分系统包括天线、汇流环和步进电机，天线通过汇流环与显控终端分系统传输连接，汇流环设置于齿轮中间部分，步进电机连接天线，天馈分系统还包括有一个用于实现舰首信号的单簧开关。 

优化的，上述FMCW船用导航雷达，其接收机分系统包括限幅器，限幅器连接预选滤波器，预选滤波器连接低噪放大器，低噪放大器连接滤波器一，滤波器一连接第一混频器，第一混频器连接滤波器二，滤波器二连接第一中频放大器，第一中频放大器连接滤波器三，滤波器三连接第二混频器，第二混频器连接第二中频放大器。 

优化的，上述FMCW船用导航雷达，其激励器与定时器分系统包括DDS模块和频率综合器模块，DDS模块包括一个电平转换芯片，电平转换芯片连接FPGA控制器，FPGA控制器连接DDS控制器，FPGA控制器和DDS控制器分别连接电源芯片；所述频率综合器模块分别连接第一混频器、信号处理分系统和第二混频器 

优化的，上述FMCW船用导航雷达，其信号处理分系统包括A/D采样模块、数字下变频模块、FPGA信号处理模块和DSP信号处理模块，A/D采样模块连接接收机分系统，A/D采样模块连接数字下变频模块，数字下变频模块连接FPGA信号处理模块，FPGA信号处理模块连接DSP信号处理模块；所述DSP信号处理模块连接显控终端分系统。