[发明专利]宽频多通道相参雷达成像系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种宽频多通道相参雷达成像系统BMCIRS的控制方法。

背景技术

在当今微波成像技术发展过程中，宽频和多通道是雷达成像系统重要的发展方向之一。为了构建稳定、功能性强并且满足应用需求的成像系统产品，需要预先构建相应的实验验证平台。宽频多通道相参雷达成像系统(BMCIRS：Broadband Multi-channel Coherent Imaging Radar System)是由通用仪器设备和定制设备构成的实验验证平台。

然而，现有的BMCIRS系统由通用仪器设备和定制设备构成，对系统的操作和控制只能通过手动方式在仪器设备的面板处进行，但是这样的操作方式不具备自动化、自适应性、协调性和集成性的特点，一方面控制效率低，耗时长，另一方面缺乏反馈校验，容易产生控制错误。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种BMCIRS系统及其控制方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种宽频多通道相参雷达成像BMCIRS系统。该系统包括：基带信号产生模块，包括至少一台任意波形发生器，每台任意波形发生器占用一个发射通道；正交调制上变频模块，包括至少一台矢量微波信号源，每台矢量微波信号源占用一个发射通道，与该通道处构成基带信号产生模块的一台任意波形发生器配套使用；发射端通道切换模块，包括一台多通道微波开关设备，该多通道微波开关设备的输入公共端连接正交调制上变频模块输出的已调射频脉冲信号，多个输出端分别连接并将射频信号输出至不同的发射机功放模块；接收端通道切换模块，包括一台多通道微波开关设备，该多通道微波开关设备的多个输入端子连接不同的接收天线，输出公共端连接接收机下变频模块；接收机下变频模块，包括至少一台多通道下变频器，其第一输入端连接至频率源模块的输出端，其第二输入端连接至接收端通道切换模块的输出公共端，其输出端连接至AD采样与存储模块；AD采样与存储模块，用于在外部定时器的触发下，以频率源模块输出的外采样时钟信号作为采样时钟，对接收机下变频模块输出的中频信号进行高速数据采集和记录，形成所需的原始回波数据；频率源模块，包括至少两台模拟信号发生器，其中，一台模拟信号发生器为接收机下变频模块提供本振信号输入，另一台模拟信号发生器为基带信号产生模块和AD采样与存储模块提供外采样时钟信号；定时器模块，用于为基带信号产生模块和AD采样与存储模块提供触发输入脉冲，并为发射端通道切换模块和接收端通道切换模块提供开关选通信号；以及控制设备，与上述基带信号产生模块、正交调制上变频模块、发射端通道切换模块、接收端通道切换模块、接收机下变频硬件模块、AD采样与存储硬件模块、频率源模块、定时器模块相连接，用于对上述硬件设备进行配置后，通过协调运行进行宽频多通道相参雷达成像仿真。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种BMCIRS系统的控制方法，用于控制上述的BMCIRS系统，由控制设备执行，包括：步骤A：接收用户输入的系统工作模式信息，即系统工作发射通道个数N和接收通道个数M；步骤B：根据该系统工作模式信息对相应的硬件设备进行配置和初始化设置；步骤C：接收用户输入的系统工作参数集，通过约束方程组对系统工作参数集中的参数进行参数可行性分析，反馈给用户进行修改，直到系统工作参数集符合要求；步骤D：接收用户输入的“发射信号参数”集，进行发射信号预失真校正，导出发射信号预失真数字波形文件，并将发射信号预失真数字波形文件作为参数文件发送给基带信号产生模块；步骤E：将系统工作参数集的各控制参数发送至相应的硬件模块中去；将发射信号预失真数字波形文件发送到基带信号产生模块；步骤F，指示各设备按照输入控制参数进行参数配置，并接收硬件设备反馈运行参数，进行系统校验，以消除参数设置中的错误和冲突；以及步骤G，控制设备向各硬件设备发送启动指令，开始宽频多通道相参雷达成像仿真。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明BMCIRS系统及其控制方法具有以下有益效果：

(1)对BMCIRS系统中各硬件模块的控制由手动变成自动，系统各硬件模块有机地集成在一起，具有自动化数据采集、协调性工作的优点，从而极大地提高了控制效率；

(2)可实现多种工作模式下的BMCIRS系统控制，不同工作模式下自适应加载不同的软、硬件配置方案，极大地提高了系统控制的灵活性；