[发明专利]一种相控阵雷达宽带自干扰射频域分段对消系统及方法

说明书

本发明公开了一种相控阵雷达宽带自干扰射频域分段对消系统及方法，所述系统包括数字控制板（1）、发射通道、接收通道、第一耦合器（5）、第二耦合器（10）、自干扰重建通道（6）、反相器（9）、第一合路器（11）、发射阵元天线（7）和接收阵元天线（8）。本发明首先对宽带线性调频自干扰信号进行时域分段，使其在频域上划分为若干个窄带自干扰信号，然后采用多个包含时延固定的延时器、可调衰减器和可调移相器的模拟抽头分别对每个时间段的自干扰信号进行抑制。相较于传统的射频域多抽头抑制方法，本发明可以更低的硬件复杂度下实现更高的自干扰抑制性能。

技术领域

本发明涉及相控阵雷达，特别是涉及一种相控阵雷达宽带自干扰射频域分段对消系统及方法。

背景技术

在典型的相控阵雷达系统中，每一个阵元天线都具有独立的T/R组件，当一个或多个阵元天线同时工作时，接收阵元天线收到的不仅有从被探测目标返回的回波信号，还包含了近端发射阵元天线的自干扰信号。一般来说，自干扰信号通常要比回波信号大几个量级，这将会导致混频器输出发生直流偏置，使中频放大器饱和并导致动态范围减小，进而影响回波信号的正确接收。因此需要在接收阵元天线的射频前端对自干扰信号进行抑制处理。

相控阵雷达系统中射频域自干扰抑制的主要思想是利用参考信号来自干扰重建信号，然后从接收信号中去除。

在实际工程中，相控阵雷达射频域自干扰抑制常采用多抽头抑制方法，通过利用多个包含时延固定的延时器、可调衰减器和可调移相器的模拟抽头，将从发射阵元天线耦合得到的信号进行时延、幅值和相位的调整后，重建出自干扰信号并与接收阵元天线处的接收信号相减完成自干扰抑制，但是当信号带宽增加时，自干扰抑制性能会迅速下降。虽然增加抽头个数可以提升抑制性能，然而硬件复杂度的增加必然会产生更多的经济代价。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相控阵雷达宽带自干扰射频域分段对消系统及方法，相较于传统的射频域多抽头自干扰抑制，本发明可以在不增加硬件复杂度的前提下有效地将宽带线性调频自干扰抑制至接收信号噪声水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种相控阵雷达宽带自干扰射频域分段对消系统，包括数字控制板、发射通道、接收通道、第一耦合器、第二耦合器、自干扰重建通道、反相器、第一合路器、发射阵元天线和接收阵元天线；

所述数字控制板，用于产生基带数字信号，传输给发射通道，并对来自接收通道的信号进行接收；

所述发射通道，对来自数字控制板的信号进行处理，得到线性调频发射信号s(t)，并经第一耦合器传输给发射阵元天线进行发射；所述第一耦合器的耦合端口输出发射信号副本s_copy(t)并送入所述自干扰重建通道；

所述接收阵元天线，将接收到的信号r(t)通过第二耦合器送入第一合路器的第一输入端；所述第二耦合器耦合端口输出接收信号副本r_copy(t)送入自干扰重建通道；

所述自干扰重建通道，用于根据发射信号副本s_copy(t)和接收信号副本r_copy(t)，计算并配置自干扰重建通道的幅值和相位参数，生成自干扰重建信号r_c(t)并经反相器取反后送入第一合路器的第二输入端；

所述第一合路器，将接收信号r(t)与取反后的自干扰重建信号r_c(t)进行合成对消后，将得到的残余信号r_sic(t)传输给接收通道，由接收通道处理得到基带数字信号，传输给数字控制板。

其中，所述的发射通道包括依次连接的数字上变频模块DUC、数模转换器DAC和功率放大器，数字上变频模块DUC的输入端与数字控制板连接，功率放大器的输出端与第一耦合器连接。