[发明专利]一种高精度双基地线性调频连续波雷达同步系统

说明书

本发明公开了一种高精度双基地线性调频连续波雷达同步系统，涉及雷达技术领域，该系统包括第一雷达子系统、第二雷达子系统和调度模块，由调度模块利用无线透传模块对两个雷达子系统进行统一控制和调度，各雷达上电后，一部雷达发射调频连续波、另一部雷达接收，利用两个回波信号可以实现对两个雷达子系统的固有频差的测量，雷达系统调整自身的同步信号来实现线性调频起始时刻的大致对齐即能消除起始时刻偏差和频偏，实现两个雷达子系统的同步，解决无法测距的问题、提高测距精度。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其是一种高精度双基地线性调频连续波雷达同步系统。

背景技术

随着雷达在汽车领域的应用，77GHz频段车载毫米波雷达相关技术日益成熟，产生了很多低成本的解决方案，并在各领域推广使用，77GHz频段车载毫米波雷达逐渐应用于安防雷达中探人、液位物位雷达的测距和室内精确定位。毫米波雷达在室内精确定位应用中，会面临复杂的杂波环境和多径问题，采用应答式的双基地雷达可以很好的解决这一问题，但应答式的双基地雷达的两部雷达间会存在同步问题，导致精度不够甚至无法实现测距。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种高精度双基地线性调频连续波雷达同步系统，本发明的技术方案如下：

一种高精度双基地线性调频连续波雷达同步系统，该系统包括第一雷达子系统、第二雷达子系统和调度模块，两个雷达子系统的电路结构相同且分别设置在定位点处，每个雷达子系统内部分别包括FPGA、毫米波雷达和无线透传模块，无线透传模块和毫米波雷达分别与FPGA相连；两个雷达子系统内部的无线透传模块均与调度模块建立无线通信连接；两个雷达子系统上电后：

第一雷达子系统中的FPGA控制毫米波雷达发射第一调频连续波，第二雷达子系统中的FPGA通过毫米波雷达接收到第一调频连续波对应的第一回波信号；

第二雷达子系统中的FPGA控制毫米波雷达发射第二调频连续波，第一雷达子系统中的FPGA通过毫米波雷达接收到第二调频连续波对应的第二回波信号；

调度模块获取第一回波信号和第二回波信号，调度模块计算第一回波信号和第二回波信号的平均值得到两个雷达子系统之间的固有频差，并将固有频差发送给两个雷达子系统；

两个雷达子系统根据固有频差调节线性调频的起始时刻并重新执行第一雷达子系统中的FPGA控制毫米波雷达发射第一调频连续波的步骤，直至固有频差在预定范围内时完成两个雷达子系统的上电同步。

其进一步的技术方案为，在两个雷达子系统运行过程中，每隔预定时间执行第一雷达子系统中的FPGA控制毫米波雷达发射第一调频连续波的步骤，直至固有频差在预定范围内时完成两个雷达子系统的运行过程同步。

其进一步的技术方案为，每个雷达子系统内部还包括温度补偿晶体振荡器，温度补偿晶体振荡器连接所在子系统的FPGA。

其进一步的技术方案为，调度模块独立于两个雷达子系统，则两个雷达子系统分别通过无线透传模块与调度模块建立无线通信连接。

其进一步的技术方案为，调度模块内置于其中一个雷达子系统的FPGA中，则两个雷达子系统通过无线透传模块建立无线通信连接。

其进一步的技术方案为，两个回波信号分别表示为f_IF1＝kT+kT_c以及f_IF2＝kT_c-kT，则固有频差为F_c＝(f_IF1+f_IF2)/2＝kT_c，其中，k为两个雷达子系统发射的调频连续波的线性调频斜率，T＝R/C且表示电磁波传输时间，R为两个雷达子系统之间的距离，C为光速，T_c为固有时间延迟。

本发明的有益技术效果是：