[发明专利]用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置及方法

说明书

本发明提供一种用于提高雷达系统收发信号隔离度的对消装置，该对消装置包括：用于获取雷达系统泄露信号的接收模块；以及与接收模块通信连接的对消模块，对消模块用于产生对消信号，接收由接收模块传递的泄露信号的信息，并根据泄露信号的信息调控对消信号的幅度和相位，将调控后的对消信号和泄露信号进行整合。本发明还提供一种用于提高雷达系统收发信号的隔离度的方法。

技术领域

本发明涉及电子雷达领域，尤其涉及一种用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置及方法。

背景技术

调频连续波(FMCW)雷达因其具有结构简单、体积小、成本低、分辨率高等诸多优点，已广泛应用国防、军事、民用等领域。然而，隔离度问题一直是FMCW雷达的设计难题，在高集成度、小尺寸电路条件下的芯片化FMCW雷达收发泄露问题尤其严重。系统隔离度差会造成系统干扰，导致系统作用距离、目标检测概率等性能指标严重下降，因此收发隔离度对FMCW雷达的系统性能至关重要，如何提高收发隔离度已成为FMCW雷达设计的关键技术。

目前提高收发隔离度的方法存在一些缺陷，首先，现有方法需要高速的模数转换(ADC)获取泄露信号信息，并通过数模转换(DAC)实现主动对消信号的产生，高频泄露信号对消还需要上变频单元模块，该方法存在设计复杂、功耗较大、不易于工程实现等严重缺陷，对于芯片化FMCW雷达是不利的；其次，传统的数字自适应对消方法采用ADC与DAC产生主动对消信号，ADC与DAC工作带宽有限，造成射频对消带宽受限，通常对消带宽不超过1GHz，已经不满足雷达系统对带宽的需求。

发明内容

为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提供一种用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置和方法。本发明采用了一种基于数字锁相技术的矢量信号产生方法，并采用了一种新的射频对消策略及算法流程实现FMCW雷达系统的高收发隔离度，且本发明的对消装置体积小、功耗低，适用于芯片化FMCW雷达系统，且能够在较宽的带宽上实现对消。

根据本发明的一个方面，提供一种用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置，该对消装置包括：用于获取雷达系统的泄露信号的接收模块；以及与接收模块通信连接的对消模块，对消模块用于产生对消信号，接收由接收模块传递的泄露信号的信息，并根据泄露信号的信息调控对消信号的幅度和相位，将调控后的对消信号和泄露信号进行整合。

根据本发明的用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置的一些实施例，接收模块包括：用于采集泄露信号的天线；与天线通信连接的前置放大器，前置放大器用于接收泄露信号，并对泄露信号进行放大处理；以及与前置放大器通信连接的采集与处理单元，采集与处理单元用于获取泄露信号的信息，并将泄露信号的信息传递到对消模块。

根据本发明的用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置的一些实施例，对消模块包括：用于接收泄露信号的信息并根据信息产生调控对消信号的相位和幅度的指令的控制单元；与控制单元通信连接的初始单元，初始单元用于产生初始对消信号，接收来自控制单元的调控指令并根据调控指令对初始对消信号的幅度和相位进行调控；以及与初始单元通信连接的合成单元，合成单元用于将调控后的对消信号和泄露信号进行整合。

根据本发明的用于提高雷达系统收发信号的隔离度的对消装置的一些实施例，初始单元包括：用于产生初始对消信号的数字锁相环，接收控制单元的相位调控指令并根据相位调控指令对初始对消信号的相位进行调控；以及衰减器，包括第一输入端和第二输入端，第一输入端与数字锁相环通信连接，接收相位调控后的对消信号，第二输入端与控制单元通信连接，接收控制单元的幅度调控指令并根据幅度调控指令对第一输入端接收的对消信号的幅度进行调控。

根据本发明的另一个方面，提供一种提高雷达系统收发信号的隔离度的方法，该方法包括如下步骤：S1、获取雷达系统的泄露信号；S2、产生对消信号，接收所述泄露信号的信息，并根据所述泄露信号的信息调控所述对消信号的幅度和相位；以及S3、将泄露信号和调控后的对消信号进行整合。