[发明专利]一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统及监测方法

权利要求书

1.一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统，其特征在于，包括：若干个天线子阵模块，

每个所述天线子阵模块包括：

信号源，用于产生和输出信号；参考时钟，用于提供整机高稳定度时钟信号并输入至所述信号源产生线性调频连续波信号；发射开关，用于接收并根据时序控制要求选通一路发射通道输出所述信号源输出信号；本振耦合电路，用于将所述信号源输出信号耦合并放大产生本振信号；功率放大器、M个发射天线，所述功率放大器与一个所述发射天线组成一路发射通道；低噪声放大器、N个接收天线，所述低噪声放大器与一个所述接收天线组成一路接收通道；接收开关，用于根据时序控制要求选通一路相应接收通道接收所述信号源输出信号；下变频电路，用于根据所述信号源输出信号和所述本振耦合电路产生的本振信号两者产生中频信号；中频调理电路，用于将所述下变频电路产生的中频信号放大至合适电平；模数变换器，用于将所述中频调理电路中放大至合适电平的中频信号转化为数字信号；信号处理器，用于处理模数变换器转化的数字信号；时序控制器，用于输出所述信号源触发信号、所述发射开关控制信号、所述接收开关控制信号。

2.一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，包括：

S10、信号源输出信号至发射开关，参考时钟提供高稳定度时钟信号输入至所述信号源产生线性调频连续波；

S20、所述发射开关接收所述信号源输出信号并选通一路发射通道输出，所述信号源输出信号还通过本振耦合电路耦合并放大产生本振信号；

S30、接收开关选通一路相应接收通道接收所述信号源输出信号；

S40、将所述信号源输出信号和所述本振耦合电路产生的本振信号两者混合产生中频信号，并将所述中频信号通过中频调理电路放大至合适电平；

S50、将所述中频信号转换为数字信号并送入信号处理器处理；

S60、所述信号处理器控制时序控制器输出所述信号源触发信号、发射开关控制信号及接收开关控制信号。

3.根据权利要求2所述的一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，M个发射天线间隔与N个接收天线间隔满足时，其中为接收天线间隔，为发射信号中心频率对应的波长，为偏离法线方向的最大不模糊观测角度，发射天线间隔为，M个发射天线与N个接收天线形成M×N个等效阵元的均匀线阵，且阵列长度为。

4.根据权利要求3所述的一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，所述均匀线阵的法线方向的角分辨率可以表示为，若目标与雷达角度偏离法线方向时，则偏离角为时的角分辨率。

5.根据权利要求2所述的一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，监测雷达通过对监测场景相邻两次扫描回波进行成像，提取固定散射点处散射的相位差为，则相邻两次扫描的形变量可表示为。

6.根据权利要求2所述的一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，所述步骤S20中，每一路发射通道包括功率放大器和发射天线，所述发射开关连接所述功率放大器，选通的一路发射通道的信号功率放大后由所述发射天线发射出去。

7.根据权利要求2所述的一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，所述步骤S20中，选通一路发射通道输出时，其余发射通道都关断。

8.根据权利要求2所述的一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，所述步骤S30中，每一路接收通道包括接收天线和低噪声放大器，场景回波同时由N个所述接收天线获取，并由所述低噪声放大器进行放大后送至所述接收开关输入。

9.根据权利要求2所述的一种可重配置地基MIMO边坡监测雷达系统的监测方法，其特征在于，所述步骤S50中，所述信号处理器用于雷达成像、PS点提取和形变反演。