[发明专利]基于外差相关法的超宽带直接混沌测速测距雷达装置

摘要

本发明公开了一种基于外差相关法的超宽带直接混沌测速测距雷达装置，将超宽带混沌发生器产生的混沌信号直接作为雷达信号，经宽带功分器分为三路同相分量，一路作为探测信号，由宽带加脊喇叭天线发射；一路与信号发生器产生的本振信号混频，作为参考信号Ⅰ；另一路作为参考信号Ⅱ，直接输入数据采集和处理单元，并将与回波信号进行互相关处理。目标散射的信号与杂波信号作为回波信号由宽带加脊喇叭天线接收，回波信号经宽带功分器分为两路同相分量，一路直接输入数据采集和处理单元进行数据采集和相关处理；另一路与参考信号Ⅰ进行外差处理，输入到I/Q混频器，然后输入数据采集和处理单元进行采集，从输出信号中提取目标的速度信息。

主权项

一种基于外差相关法的超宽带直接混沌测速测距雷达装置，包括发射端、接收端及数据采集和处理单元（9），其特征在于：所述发射端由超宽带混沌信号发生器（1）产生混沌信号，经第一宽带功分器（2a）分为三路同相分量：第一路作为探测信号，经第一功率放大器（3a）放大后，由宽带加脊喇叭天线（5a）发射；第二路与信号发生器Ⅰ（10）通过第二宽带功分器（2b）产生的一路本振信号通过第一混频器（4a）混频，作为参考信号Ⅰ，并将与回波信号进行外差处理；第三路作为参考信号Ⅱ，直接输入到数据采集和处理单元（9）进行采集，并将与回波信号进行相关处理，用于提取目标的距离信息；所述接收端，目标散射的信号与杂波信号作为回波信号由宽带加脊喇叭天线（5b）接收，回波信号经低噪放大器（6）后，通过第三宽带功分器（2c）分为两路同相分量：第一路与参考信号Ⅰ通过第二混频器（4b）进行外差处理，再经带通滤波器（7）、第二功率放大器（3b）后输入到I/Q混频器（8），信号发生器Ⅰ（10）通过第二宽带功分器（2b）产生的另一路本振信号输入到I/Q混频器（8），然后I/Q混频器（8）输出两路信号至数据采集和处理单元（9）进行采集和处理，提取目标的相位信息，从而获得目标的速度信息；第二路直接输入数据采集和处理单元（9）进行采集，与参考信号Ⅱ进行相关处理，提取目标的距离信息；所述超宽带混沌信号发生器（1）是电域系统或光域系统；所述电域系统由改进型的Colpitts混沌振荡电路（1a）、第三混频器（1b）和信号发生器Ⅱ（1c）构成；改进型Colpitts混沌振荡电路（1a）产生的超宽带混沌信号与信号发生器Ⅱ（1c）产生的信号，经第三混频器（1b）变频后，输出混沌信号；所述光域系统采用外光单向注入半导体激光器；即第一半导体激光器（1A）输出的连续光依次经过偏振控制器（1B）、光纤耦合器（1C）和可调光衰减器（1D），再进入第二半导体激光器（1E），对第二半导体激光器（1E）造成扰动，从而产生混沌激光，经光纤隔离器（1F）输入光电转换器（1G）中，将混沌光转化为连续混沌信号。