[发明专利]用于低空小目标探测的连续波雷达系统及其方法

说明书

本发明公开了一种用于低空小目标探测的连续波雷达系统，其中发射模块用于产生线性调频连续波，并辐射出去；辐射出去的线性调频连续波经过目标反射后，得到目标反射的回波信号；接收模块用于接收目标反射的回波信号，并得到Z个中频信号，将所述Z个中频信号发送至信号处理模块；信号处理模块用于接收所述接收模块发送过来的所述Z个中频信号，得到真实低空小目标点迹，将真实低空小目标点迹发送至终端显示模块进行显示；信号处理模块还用于获得Z个低通滤波数字信号并根据真实低空小目标点迹进行参数估计，进而得到真实低空小目标的俯仰角及方位角信息，然后将真实低空小目标的俯仰角及方位角信息发送至终端显示模块进行显示。

技术领域

本发明涉及目标探测技术领域，特别涉及一种用于低空小目标探测的连续波雷达系统及其方法，适用于复杂环境下低空慢速小目标的探测。

背景技术

低空空域开放对地面军用和民用监视雷达目标探测提出了新的需求，我国目前在低空目标监视方面尚无有效手段，不能满足低空空管、防空及安防的基本需求，迫切需要解决；以无人机为代表的低空慢速小目标技术的飞速发展和广泛应用，给国家安全带来新的挑战，要地安保、区域禁飞等迫切需要对无人机等低空慢速小目标进行有效监视。

低空目标的探测就一直是现代雷达系统所面临的重要难题之一，而对低空慢速小目标的探测更是难上加难；虽然机载预警雷达和球载雷达具有探测低空目标的优势，但是机载预警雷达和球载雷达具有系统复杂、实现困难、代价过高等方面的不利因素，利用机载预警雷达和球载雷达来实现对低空慢速小目标探测有点得不偿失。所以为了寻找一种简单、经济有效的低空慢速小目标探测方法，人们又考虑到了以地面预警雷达为背景的地基低空雷达。地基低空雷达在雷达有一定架高的情况下波束要重点指向低空，从而克服了一般地面预警雷达中存在的波束遮挡问题，使得波束能够有效地照射到低空目标。该雷达要体积小、重量轻、成本低，且便于架设，一般架设在地面制高点如山头、高的建筑物顶部等。当利用地基低空雷达来探测低空慢速小目标时，主要面临以下几个问题：

(1)低空慢速小目标的雷达散射截面积(RCS)较小，信号回波较弱，信噪比低，检测困难，必须采用有效的微弱信号检测方法。

(2)天线波束指向低空(或处于俯视工作状态)，地面杂波强度大，范围广，情况复杂：在非均匀杂波背景下对低、小、慢目标进行检测存在重大技术瓶颈，雷达接收机需要有大的动态范围，信号处理需要有强的杂波抑制能力。

(3)干扰目标多：因为低空慢速小目标飞行高度低，雷达在对其进行探测时不可避免会同时探测到地面运动目标(主要为地面运动车辆)。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种用于低空小目标探测的连续波雷达系统及其方法，用于提高雷达系统对低慢小目标的探测能力。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种用于低空小目标探测的连续波雷达系统，其特征在于，包括：发射模块、接收模块、信号处理模块和终端显示模块；发射模块输出端向外辐射线性调频连续波，经目标反射后进入接收模块输入端，接收模块输出端连接信号处理模块输入端，信号处理模块输出端连接终端显示模块输入端；

所述发射模块用于产生线性调频连续波，并辐射出去；辐射出去的线性调频连续波经过反射后，得到目标反射的回波信号；接收模块用于接收目标反射的回波信号，并得到Z个中频信号，将所述Z个中频信号发送至信号处理模块；所述信号处理模块用于接收所述接收模块发送过来的所述Z个中频信号，得到真实低空小目标点迹，将真实低空小目标点迹发送至终端显示模块进行显示；

信号处理模块还用于对Z个中频信号分别进行A/D变换、数字相干检波、低通滤波处理后，得到Z个低通滤波数字信号，并根据真实低空小目标点迹对Z个低通滤波数字信号进行参数估计，进而得到真实低空小目标的俯仰角及方位角信息，然后将真实低空小目标的俯仰角及方位角信息发送至终端显示模块进行显示；Z为大于0的正整数。