[发明专利]毫米波船用调频多通道防撞雷达

摘要

本发明涉及无线电定位技术领域，具体是一种毫米波船用调频多通道防撞雷达。采用全相参收/发基准信号，时分时序异步控制，准光介质透镜天线环形阵列由DSP循环扫描波束全方位警戒水面可能发生碰撞的目标，多个水面航道摄像头和本船速传感器、卫星定位传感器GPS数据MCU控制时分SAW多通道无源调频，经上变频、T/R₃、倍频与功放、环形器、T/R₂至天线阵列发射，回波经天线阵列、波束开关、T/R₁、环形器、高放、下变频、中放、提取SAW多通道信号在DSP与MCU处理控制，探测水面多个障碍目标DSP确定方位、距离和相对速度，CRT显示三维图像，目标越近分辨力越高，抑制虚警识别和跟踪最近距离的目标，小于安全距离声光报警，接近危险距离智能避障或减速，其控制参考所处水面环境实况结合本船速及GPS数据作出抉择，提高航运安全。

主权项

1.一种毫米波船用调频多通道防撞雷达，设波束转换开关、环形器、限幅器、中放、边带倒置电路、多个水面航道摄像头、本船速传感器、卫星定位传感器GPS、数据缓冲器FIFO、数字信号处理器DSP、微控制器MCU、接口I/O、双口存储器RAM、声光报警器、方向舵控制器、减速器、点火/熄灭控制器、键盘，其特征在于还设收/发天线阵列、频率合成器、收/发转换开关T/R1、T/R2、T/R3、SAW多通道调频器、时分电路、上变频、倍频与功放、高放、下变频、SAW多通道目标信号提取电路、光栅扫描图像显示器CRT，收/发天线阵列在船顶高位设成水平环形阵或环绕桅杆圆环阵，频率合成器输出fc3接入DSP为时钟信号，DSP编码脉冲分配序列接入波束转换开关、CRT，全方位循环扫描探测水面可能碰撞的目标，fc1接入时分电路为时钟信号，时分电路可编程预置端由接口I/O接入MCU，多个水面航道摄像头、本船速传感器信号、卫星定位传感器GPS由MCU控制时分电路生成n路时分脉冲，高电平逻辑“H”接入收/发转换开关T/R2、T/R3，低电平逻辑“L”接入T/R1，频率合成器输出fL接入上变频为本振信号，fm接入SAW多通道调频器为基准信号，fc2接入SAW多通道调频器为窄脉冲定时信号，在SAW多通道调频器生成n组无源调频信号，接入时分电路编码为n路SAW频率递增排列的时分脉冲群，经限幅器、上变频、T/R3、倍频与功放、T/R2、环形器馈给收/发天线阵列发射，频率合成器输出fL′接入下变频为本振信号，fr接入边带倒置电路为本振信号，fi接入SAW多通道目标信号提取电路为中频相干检波基准信号，n路回波信号经收/发天线阵列、波束转换开关、环形器、T/R1、高放、下变频、中放、边带倒置电路，在时分电路时序异步选通门选取n组按发射SAW频率编排的目标信号，经SAW多通道目标信号提取电路、数据缓冲器FIFO接入DSP的数据总线，DSP与MCU数据总线、地址线、控制线经双口存储器RAM汇接，并提供仲裁信号，MCU输入/输出接口I/O分别接入光栅扫描图像显示器CRT、声光报警器、方向舵控制器、减速器、点火/熄灭控制器、键盘，DSP软件设计片内分组时分复用数据重排、动目标显示MTI、快速傅里叶变换FFT、距离旁瓣抑制、恒虚警处理CFAR，MCU系统软件编程包括主程序和数据采集、数据处理、对象控制子程序，中放自动增益控制AGC电压经滤波、放大接入高放、中放AGC控制端。