[发明专利]一种用于目标分类识别雷达的变频组件实现方法

说明书

本发明属于雷达微波收发领域，特别涉及一种用于目标分类识别雷达的变频组件实现方法。本发明直接、实时产生多模式的高性能超宽带信号和窄带信号而不采用传统的倍频或者混频方式扩展带宽，宽带、窄带收发通路共用，具有频谱纯度高、相位噪声低、带内幅相一致性好，无需引入复杂的倍频或者混频电路，设计方法简单灵活、性能更稳定可靠、体积重量明显减小等优点。

技术领域

本发明属于雷达微波收发领域，特别涉及一种用于目标分类识别雷达的变频组件实现方法。

背景技术

雷达作为一种先进的探测工具，具有全天时、全天候、远距离获取目标信息的能力。随着科学技术的发展，现代雷达已不单是完成对目标位置、速度等信息的提取，而且要求对目标进行分类、识别，以便于操作员获得更详细的目标信息。某型目标分类识别雷达即是该种应用的雷达，具有目标属性判别功能，在检测、跟踪目标后可根据操作员指令实现目标分类，同时可以对感兴趣的目标进一步进行识别。目标分类主要是将目标划分为螺旋桨飞机、喷气式飞机、直升机、导弹等几个类别，利用的是窄带模式下所获取的目标速度信息、幅度信息、多普勒谱信息等；目标识别是在目标分类的基础上进一步确定目标型号，利用的是宽带模式下目标的高分辨一维距离像信息。因此，该雷达需同时具有窄带模式和宽带模式工作能力，并且要求发射波形可实时、多模式变换。宽带模式下发射信号带宽较大，要求ADC的采样速率很高，高速的采样速率势必导致信号系统实时处理的数据量剧增，因此需要在接收系统中进行去调频处理来降低回波信号的中频处理带宽，减轻对ADC器件的选型和信号处理系统的设计压力。因此，该雷达的变频组件实现方法中需考虑窄带工作模式和宽带工作模式兼容，可以产生多模式的超宽带发射信号和窄带发射信号，同时能对宽带和窄带回波进行接收、AD采样处理。

现有常用的超宽带信号产生方法多是通过产生窄带信号后多次倍频来扩展带宽或者通过产生基带信号再混频方式来获取，而且宽窄带的发射、接收通道分开设计。通过多次倍频方式扩展带宽的方法，电路复杂、可靠性低、信号倍频次数的增多会带来信号频谱纯度、相位噪声、杂散抑制等指标的恶化；通过产生基带信号再混频来扩展带宽的方法，信号带内幅相一致性较差、载波泄露较大，最终会影响雷达系统的性能；宽带窄带的发射、接收通道分开设计方法，会造成设计复杂、硬件开销大、制造成本高。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明提供了一种用于目标分类识别雷达的变频组件实现方法。本发明的技术方案是：采用直接、实时产生多模式的高性能超宽带信号和窄带信号而无需引入复杂的倍频或者混频电路，宽带、窄带收发通路共用。本发明具有频谱纯度高、相位噪声低、带内幅相一致性好，无需引入复杂的倍频或者混频电路，设计方法简单灵活、性能更稳定可靠。

其特征包括如下步骤：

步骤一：雷达进行目标分类时，此时变频组件工作在窄带模式，多模式信号发生器产生发射窄带信号，进行两次混频、滤波等处理后形成雷达窄带发射激励信号；雷达回波信号经过限幅、放大、滤波、下变频等处理后送A/D模块，形成窄带中频光信号。

步骤二：雷达进行目标识别时，此时变频组件工作在宽带模式，多模式信号发生器产生发射宽带信号，进行一次混频、滤波处理后形成雷达宽带发射激励信号；接收回波时，多模式信号发生器产生去调频宽带信号，与一本振和二本振混频后的信号再进行混频，经过放大、滤波等处理后形成去调频本振；雷达回波信号经过限幅、放大、滤波、去调频等处理后送A/D模块，形成宽带中频光信号。

其有益效果是：本发明不采用传统的倍频或者混频方式扩展带宽而是直接产生雷达所需的各种模式的超宽带和窄带发射信号以及超宽带去调频信号，频谱纯度高、相位噪声低、带内幅相一致性好，无需引入复杂的倍频或者混频电路，设计方法简单灵活、性能更稳定可靠、体积重量明显减小；并且宽带、窄带的发射通道和接收通道合并设计，硬件开销少、集成度高、性能可靠、指标优化，可移植性和可扩展性强；接收通道将雷达回波信号转换成光信号后进行处理，可以实现多个通道的打包传输和远距离传输，提高雷达的环境适应性。