[实用新型]中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统

说明书

本实用新型公开了中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，由环形器、限幅器、射频前端、中频放大器板和触发板组成；射频回波信号经天线接收后依次进入各构件；中频放大器板由低噪声中频放大电路、海杂波检测电路、近程增益控制电路、带通选择电路、中频对数检波电路和推挽驱动电路组成；触发板由FPGA、A/D转换模块、D/A转换模块、信号缓冲处理模块和存储模块组成；本实用新型先对雷达中频回波信号进行近程增益控制，再将中频信号输至中频对数检波电路并放大，然后经推挽驱动电路输送至数据处理显示器，克服了近距离回波的饱和问题，最大化接收系统的动态范围，使近程小目标清晰。数据处理显示器与触发板串口控制连接。

技术领域

本实用新型涉及非相参雷达接收技术领域，具体涉及一种对船用导航雷达中频回波接收信号进行近程增益控制以最大化雷达接收系统的动态范围的系统。

背景技术

船用导航雷达主要用于海上目标的探测与跟踪，辅助船舶导航避碰，保障航行安全。随着船舶航行环境的日益复杂，导航雷达的性能，特别是在海杂波条件下对周围目标的发现能力，直接关系到船舶航行安全与相关人员的生命安全。如何增强海杂波下小目标，例如较小船只的发现能力，一直是当今船用导航雷达技术研究的重点。

所谓海杂波是指海浪表面对雷达发射射频脉冲信号的后向散射波，其在近量程海域严重地制约了导航雷达对舰船、浮标和其他海面目标的探测能力。为了在强海杂波条件下进一步提高小目标的发现能力，传统导航雷达接收系统的性能也必须提高。当今世界上主流的导航雷达都基于非相参磁控管体制。附图3所示为目前主流非相参导航雷达接收系统框图，从图中可见，该接收系统主要由环形器，限幅器，射频前端，中频放大器板和触发板组成，雷达射频回波信号经雷达天线接收后，通过限幅器，再经低噪声放大和混频器下变频为中频回波信号，中频回波信号由中频放大器板线性放大，由触发板输出带宽选择控制信号控制带通滤波器滤波和对数放大检波后变为视频信号，视频信号被送到终端处理显示。

该系统存在诸多不足之处，最为关键的就在于其近程增益控制处理是在终端显示对视频信号进行AD变换之后再进行，而不是在其之前某个适当时段进行。具体说明如下：

由于海杂波在近雷达处的回波反射能量比远处大，所以随着距离由近到远，可以通过近程增益控制逐渐减小对海杂波的抑制(近雷达处抑制强，远处抑制弱)，从而减小海杂波对目标回波的影响。但在较强海杂波下，近距离的雷达回波经对数放大检波后已经完全饱和，再进行近程增益控制也无法区分海浪回波与目标回波，所以这种眉毛胡子一把抓的传统的近程增益控制方式极大的限制了较强海杂波下小目标的发现能力和接收系统的动态范围。

此外，目前主流的船用雷达接收系统，只提供两种接收带通滤波器(附图3中BPF1和BPF2)，随着基于刚性调制雷达发射机的流行，雷达发射脉冲脉宽已不局限于长、中、短三种脉宽，而是针对不同量程，出现了多种不同的脉冲宽度，仅具有两种带通滤波器的雷达接收系统，已经不能适应技术发展的需求。

于此同时，目前流行的船用导航雷达并未实现接收系统的数字化，无法实时监测接收系统重要性能指标和控制接收系统的工作状态，降低了接收系统的可靠性和可延展性。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有主流接收系统采用先对中频回波信号对数放大检波再进行近程增益控制的方法所存在的近距离回波饱和的缺陷，提供一种有效克服近距离回波饱和问题，最大化接收系统的动态范围的雷达接收系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。