[发明专利]一种天基多通道动目标雷达接收处理系统及方法

说明书

本发明公开一种天基多通道动目标雷达接收处理系统，属于雷达技术领域，主要解决隐身目标监视中强杂波对系统动态范围造成极大影响的问题。该系统包括矩阵沿卫星平台运动方向顺序布置的M个天线子阵、M个射频接收通道、M个第一实时延时器、M个第二实时延时器、M‑1个运算放大器，M≥2，每个天线子阵将接收到的回波信号发送至对应的射频接收通道，射频接收通道将回波信号下变频至中频，并将其分成两路，分别延时输出至运算放大器，两路延时差为运算放大器将相邻通道相邻脉冲信号进行对消处理，降低进入数据采集系统的杂波强度，从而降低对高位数AD芯片的要求，保证了回波数据的有效精度，为天基预警雷达对微弱目标探测提供保障。

技术领域

本发明涉及一种天基多通道动目标雷达接收处理系统及方法，属于雷达技术领域。

背景技术

天基预警雷达处于下视工作状态，为探测空中高速隐身目标，特别是隐身微弱目标，需要极大的功率孔径积，以满足所需要的信噪比要求，同时由于天基预警雷达主瓣波束指向地球因此杂波回波功率也随之大幅提高，杂波能量远高于空中运动目标及基底噪声的回波能量(杂噪比可高达60dB以上)，而雷达系统设计过程中为降低对系统灵敏度的影响，AD转换器的输入噪声均方根一般需要大于其最低有效位的量化电平，此时强杂波容易会造成AD饱和，对AD转换器的量化有效位数提出严格要求。因此，天基预警雷达硬件系统动态范围要求更高。目前尚无在轨运行的天基预警雷达，公开文献资料主要集中在天基预警雷达概念体制研究、杂波分析及抑制等方面，根据调研尚无涉及雷达系统动态范围设计的资料。

对于地基预警雷达，为克服杂波对系统动态范围的影响，目前主要有三种解决方案，一种是在信号采集前加限幅器的方案，以防止AD终端饱和。但是限幅器也会带来不利因素：限幅会使得强杂波背景上的目标信号受到损失，产生波形失真，并妨碍后续的信号处理，严重时会导致运动目标无法检测。不仅如此，限幅作用还会使杂波的相关性减弱，杂波谱展宽。因此限幅器由于其非线性的特性，并不能从本质上降低杂波对系统动态范围的影响。第二种方案是先进入AD采集前先采用两脉冲或者三脉冲进行一次杂波对消，此时杂波强度通常可改善20分贝左右，然后进入AD采集系统，在数字上进行MTD处理。但是对于天基预警雷达由于平台的高度运动，导致杂波谱高度展宽，相同接收通道间前后杂波并不相关，因此如果直接采用以上脉冲间对消系统无法改善信杂比。第三种方案就是选用高位数的AD采集芯片，目前对于地基雷达军品级器件具有较大的芯片选择范围。但是对于星载雷达为适应空间环境，确保卫星寿命，需要采用更高等级的宇航级产品，因此高等级的芯片目前难以获得。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有天基预警雷达系统高位数AD采集芯片难以获取的问题，提出一种天基多通道动目标雷达接收处理系统及方法，降低地杂波功率，从而降低对高位数AD芯片的要求，保证了回波数据的有效精度，为天基预警雷达对微弱目标探测提供保障。

本发明的技术解决方案：一种天基多通道动目标雷达接收处理系统，该系统包括M个天线子阵、M个射频接收通道、M个第一实时延迟器、M个第二实时延迟器、M-1个运算放大器，M≥2，其中：

第1天线子阵至第M天线矩阵沿卫星平台运动方向顺序布置，每个天线子阵长度l、卫星平台速度V_卫星和雷达发射脉冲重复频率PRF满足条件：

每个天线子阵将接收到的回波信号发送至对应的射频接收通道，射频接收通道将回波信号下变频至中频，并将其分成两路，一路经过第一实时延迟器延时T_m,1，另一路经过第二实时延迟器延时T_m，2，

第1个第一实时延迟器和第M个第二实时延迟器输出端连接负载；第m个第二实时延迟器和第m+1个第一实时延迟器输出端连接第m个运算放大器，m∈[1,M-1]，运算放大器将相邻通道相邻脉冲信号进行对消处理，降低进入数据采集系统的杂波强度。

所述运算放大器将相邻通道相邻脉冲信号进行对消处理的具体方法为：