[发明专利]一种抛物面天线宽频带单脉冲跟踪雷达系统

权利要求书

1.一种抛物面天线宽频带单脉冲跟踪雷达系统，其特征在于，包括：天馈分系统、发射分系统、频综分系统、接收分系统、信号处理分系统以及显示控制分系统；

所述发射分系统用于在射频激励信号作用下产生发射信号并输出；

所述天馈分系统采用抛物面天线接收目标回波信号并进行耦合校正后输出；

所述频综分系统在所述显示控制分系统发来的控制信息控制下，产生射频激励信号输出至所述发射分系统参与发射信号的产生，同时产生接收本振信号输入至所述接收分系统；

所述接收分系统获得所述目标回波信号与所述接收本振信号进行下变频处理至中频后输出给所述信号处理分系统；

所述信号处理分系统对所述目标回波信号进行数字下变频至基带后进行幅度和相位的补偿，获得幅相补偿后的信号，然后对所述幅相补偿后的信号进行数字和差处理，获得和通道信号、俯仰差通道信号和方位差通道信号，最后根据和通道信号、俯仰差通道信号和方位差通道信号获得目标的距离和角度输入至显示控制分系统进行显示；

所述信号处理分系统包括中频采集控制模块、幅相补偿模块、数字和差模块以及参数估计模块；

所述中频采集控制模块对所述目标回波信号进行数字下变频至基带；

所述幅相补偿模块对数字基带的目标回波信号进行幅度和相位的补偿，获得幅相补偿后的信号；

所述数字和差模块，对所述幅相补偿后的信号进行数字和差，获得和通道信号、俯仰差通道信号和方位差通道信号；

所述参数估计模块根据和通道信号、俯仰差通道信号和方位差通道信号获得目标的距离和角度；

其中，所述天馈分系统包括四个喇叭馈源、四路接收通道以及耦合校正通道；

其中，所述四路接收通道分别为A通道、B通道、C通道和D通道；

其中一个所述喇叭馈源连接一路所述接收通道；所述目标回波信号经所述喇叭馈源进入所述接收通道；

一路所述接收通道包括顺次连接的环形器、耦合器和场效应管；

耦合校正通道具体为：校准用信号源经功分分别接入四个所述耦合器的校正信号输入端，校正信号经所述耦合器向后端输入；

所述数字和差模块中，幅相补偿后的信号对应A通道、B通道、C通道以及D通道的高分辨距离像分别为p₁、p₂、p₃、p₄；

则和通道信号为和通道的高分辨距离像p_sum＝p₁+p₂+p₃+p₄；

方位差通道信号为方位差通道的高分辨率距离像p_azi＝p₁+p₄-p₂-p₃；

俯仰差通道信号为俯仰差通道高分辨距离像p_ele＝p₁+p₂-p₃-p₄；

其中，所述幅相补偿模块对数字基带的目标回波信号进行幅度和相位的补偿，获得幅相补偿后的信号，具体为：

所述发射信号为频率步进合成宽带信号；选取通道1为参考通道；

针对数字基带的目标回波信，获取通道k第i个子脉冲相对于参考通道第i个子脉冲的脉内幅度相位误差因子N为所述频率步进合成宽带信号的跳频点数；

其中c_ki＝A_1i/A_ki、A_1i为参考通道第i个子脉冲的幅度值，A_ki为通道k第i个子脉冲的幅度值，为参考通道第i个子脉冲的相位值、为通道k第i个子脉冲的相位值；

取t＝iT_r+τ,i＝0…N-1，T_r为所述频率步进合成宽带信号的脉冲重复周期；τ为所述频率步进合成宽带信号的目标回波延时；获得参考通道回波不同子脉冲幅度最大值为对z′₁(iT_r+τ)的相位进行解缠得到解缠后的子脉冲幅度最大值z″₁(iT_r+τ)，对解缠后的子脉冲幅度最大值z″₁(iT_r+τ)进行幅度和相位拟合得到拟合后的子脉冲幅度最大值z″_fix(iT_r+τ)；

其中，f₀为跳频起始频率，Δf为脉间跳频间隔；

利用z″_fix(iT_r+τ)和z″₁(iT_r+τ)可获得脉间幅度相位补偿因子：

其中C_i＝|z″_fix(iT_r+τ)|/|z″₁(iT_r+τ)|，Δφ_i＝angle{z″_fix(iT_r+τ)}-angle{z″₁(iT_r+τ)}；

angle{g}为取相位函数；

对数字基带的目标回波信号中第k通道第i个子脉冲乘以脉内幅度相位补偿因子再对相乘后的结果乘以脉间幅度相位补偿因子C_i exp{jΔφ_i}，获得幅相补偿后的信号。