[发明专利]无人机避障系统的目标信号处理装置、无人机避障系统

权利要求书

1.一种无人机避障系统的目标信号处理装置，其特征在于，包括：

射频收发系统，用于向目标发送射频信号，接收散射的回波信号，并将所述回波信号与所述射频信号混频获得差拍信号；

模数转换器，用于将所述差拍信号进行模数转换，获得数字信号；

FFT变换模块，用于将所述数字信号经过快速傅里叶变换得到频域图，对频谱图进行处理获得峰值点所对应的频率值，根据频率值获取初始目标距离信号；

求模电路，用于将所述初始目标距离信号频谱幅度进行乘除，获得信号幅度值；

非相参积累器，用于将各信号幅度值进行非相参积累，直到完成多个信号周期的积累，获得非相参积累数据；

CFAR检测电路，用于采用恒虚警检测方法对所述非相参积累数据进行检测，从混有杂波干扰的目标回波中以最大概率检测出目标距离信号；

所述模数转换器、FFT变换模块、求模电路、非相参积累器和CFAR检测电路基于FPGA运行。

2.根据权利要求1所述的无人机避障系统的目标信号处理装置，其特征在于，所述CFAR检测电路包括加减法器、第一延时单元、第二延时单元、第三延时单元、第一比较器和第二比较器；

所述加减法器的加法输入端与所述非相参积累器的输出端连接，所述加减法器输出端分别与所述加减法器的加法输入端、第一延时单元和第一比较器连接，第一延时单元、第一比较器、第二比较器依次连接，第二延时单元的输入端与所述非相参积累器的输出端连接，第二延时单元的输出端分别与所述加减法器的减法输入端和第三延时器连接，第三延时器与第二比较单元连接。

3.根据权利要求1或2所述的无人机避障系统的目标信号处理装置，其特征在于，所述求模电路包括第一乘法器、第二乘法器、加法器、平方根器，所述第一乘法器和所述第二乘法器分别与所述加法器连接，所述加法器与所述平方根器连接。

4.根据权利要求1或2所述的无人机避障系统的目标信号处理装置，其特征在于，所述射频收发系统包括带有机械扫描的毫米波雷达天线、带有机械扫描的接收天线和混频装置，所述毫米波雷达天线和所述接收天线分别与所述混频装置连接。

5.一种无人机避障系统，其特征在于，包括：如权利要求1至4任意一项所述的无人机避障系统的目标信号处理装置、机载避障分析模块以及通信端口；

所述目标信号处理装置的CFAR检测电路通过通信端口与机载避障分析模块连接，机载避障分析模块与飞控系统连接；

机载避障分析模块，用于根据CFAR检测电路发送的目标距离信号发出相应控制指令至飞控系统。

6.根据权利要求5所述的无人机避障系统，其特征在于，还包括俯仰驱动系统，所述俯仰驱动系统与射频收发系统连接，控制所述射频收发系统的转动方位。

7.根据权利要求5或6所述的无人机避障系统，其特征在于，还包括传输控制器，所述传输控制器设于CFAR检测电路和通信端口之间，所述传输控制器用于检测不同距离的目标距离信号个数为预设个数时，将预设个数的不同距离的目标距离信号同时发送至机载避障分析模块，其中预设个数至少为2。

8.根据权利要求5或6所述的无人机避障系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器通过通信端口与CFAR检测电路连接，所述显示器用于显示目标距离信号。

9.根据权利要求5或6所述的无人机避障系统，其特征在于，所述无人机避障系统与飞控系统之间采用RS-422通信协议进行传输数据。