[发明专利]适用火星次表层探测雷达的高低频激励波形交替产生方法

说明书

本发明公开了适用火星次表层探测雷达的高低频激励波形交替产生方法，应用于高低频激励波形交替产生装置，高低频激励波形交替产生装置包括时钟管理模块、参数解析模块、波形产生模块、数模转换芯片，所述方法包括：时钟管理模块产生时钟信号、相参处理间隔信号、导前信号；参数解析模块对接收到的工作参数进行解析，译码成波形产生模块需要的波形参数；波形产生模块产生线性调频信号的波形数据；数模转换芯片将波形数据转换为模拟线性调频信号，送至后续雷达微波系统，产生对应射频电磁波形；本发明的优点在于：实现在同一CPI内同时获取高频与低频的地表电磁回波信息，便于对火星次表层探测。

技术领域

本发明涉及深空探测星载雷达收发处理系统领域，更具体涉及适用火星次表层探测雷达的高低频激励波形交替产生方法。

背景技术

火星次表层探测雷达实现对火星的表面和内部结构的岩性、电磁参数及主要组成成份探测，其依据电磁波会穿过不同的电介质并在交界处形成反射波，通过检测反射波能对地面分层信息进行判断。低频段电磁波有利于穿透地表，探测较深的地层以及粗粒度的地层探测，而高频段电磁波有利于实现较高分辨率的地层探测和精确测量雷达到地表距离。

传统深空探测星载雷达的激励波形产生形式为在同一段相参处理间隔(CPI)中的每个导前(FR)周期内，采用同一个波形参数产生同一种频段的激励波形，雷达在单个CPI内仅能产生高频或者低频电磁波，因此无法在同一CPI内同时获取高频与低频的地表电磁回波信息。《雷达科学与技术》2017年12月第6期公开了文献《火星次表层探测雷达信号分析与处理》，表明探测火星地面以及地表之下的液态水或固态冰，是对火星探测活动最有意义的一项任务，基于任务实际，从火星探测任务的原理出发，分析了火星次表层探测雷达工作方式，对火星次表层探测雷达回波进行仿真分析，基于平台水平和垂直向的误差对成像结果的主副瓣水平的影响，对星上实时处理流程以及算法容许的平台误差进行了计算机仿真。但是其无法在同一CPI内同时获取高频与低频的地表电磁回波信息，不利于对火星次表层探测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术深空探测星载雷达的激励波形产生方法无法在同一CPI内同时获取高频与低频的地表电磁回波信息，不利于对火星次表层探测。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：适用火星次表层探测雷达的高低频激励波形交替产生方法，应用于高低频激励波形交替产生装置，高低频激励波形交替产生装置包括时钟管理模块、参数解析模块、波形产生模块、数模转换芯片，所述方法包括：

步骤1：时钟管理模块产生时钟信号、相参处理间隔信号、导前信号；

步骤2：根据所述时钟信号、相参处理间隔信号、导前信号，参数解析模块对接收到的工作参数进行解析，译码成波形产生模块需要的波形参数，并在每个相参处理间隔信号下降沿对波形参数进行更新，然后以导前信号下降沿为周期，交替将本次相参处理间隔信号周期内的高低频波形参数送至波形产生模块；

步骤3：根据所述的高低频波形参数，波形产生模块产生线性调频信号的波形数据；

步骤4：根据所述线性调频信号的波形数据，数模转换芯片将波形数据转换为模拟线性调频信号，送至后续雷达微波系统，产生对应射频电磁波形。

本发明在每个相参处理间隔信号下降沿对波形参数进行更新，然后以导前信号下降沿为周期，交替将本次相参处理间隔信号周期内的高低频波形参数送至波形产生模块，在同一相参处理间隔信号内同时获取高频与低频的地表电磁回波信息，利于对火星次表层探测。

进一步地，所述交替将本次相参处理间隔信号周期内的高低频波形参数送至波形产生模块，其中，高低频波形参数的比值为X:Y，X、Y均为预设常数值。

进一步地，所述交替将本次相参处理间隔信号周期内的高低频波形参数送至波形产生模块，其中，高低频波形参数送至波形产生模块的顺序为先高频波形参数后低频波形参数，或者先低频波形参数后高频波形参数。