[发明专利]一种多阵列雷达模组时序控制方法

摘要

本发明公开了一种多阵列雷达模组时序控制方法，包括如下步骤：（1）阵列雷达模组分解：（2）阵列雷达模组之间同步时序控制：（3）单个阵列雷达模组时序控制：（4）相邻阵列雷达模组之间交互时序控制。本发明所公开的多阵列雷达模组时序控制方法，提供一种适于大型雷达阵列的时序控制方法，在通道数目较多的阵列雷达探测情况下，本方法克服了单一时序控制单元的不足，效率高、控制灵活；多阵列雷达模组之间存在严格的时钟同步，能够有效避免各通道之间的相互串扰；相邻阵列雷达模组之间进行交互时序控制以确保扫描区域的探测完整性。

主权项

1.一种多阵列雷达模组时序控制方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）阵列雷达模组分解：将X通道大型雷达阵列分成N个小型阵列雷达模组，每个阵列雷达模组包含M个通道，X=N×M，在每个阵列雷达模组内均包括一个时序控制单元FPGA；（2）阵列雷达模组之间同步时序控制：（21）主时钟同步设计：将高速时钟源经时钟驱动器转换为多组LVPECL差分时钟对用来驱动不同阵列雷达模组的时序控制单元，设计时将产生主时钟的阵列雷达模组定义为主模组，其他阵列雷达模组定义为从模组；（22）各阵列雷达模组同步信号设计：对各阵列雷达模组采取准并行控制方式，同步信号均由主模组FPGA控制产生，将天线的工作频率设为fs，在主模组FPGA内部，通过PLL锁相环产生N×fs频率的基频脉冲Ft，在Ft脉冲的第一个周期内，主模组工作，产生主模组同步信号Fpulse1；在Ft脉冲的第二至第N个周期内，从模组工作，对应于每一个Ft脉冲周期分别产生各模组同步信号Fpulse2……FpulseN，这样，每一个Ft脉冲出现时，各模组均能工作，工作时间相差一个Ft脉冲周期；（3）单个阵列雷达模组时序控制：（31）模组内的FPGA利用SPI通信接口接收上位机发送的通道个数、时间窗、扫描周期和取样点数参数，并将参数锁存在内部寄存器中；（32）产生串行发射触发信号序列和接收触发信号序列，当前模组同步信号Fpulse有效时，其FPGA产生与参数相匹配的扫描周期同步信号Fscan、发射触发信号和接收触发信号，并按照设定的M个通道分别将发射触发信号和接收触发信号串联成触发脉冲序列，其中，发射触发信号序列由M组发射触发信号串联组成，接收触发信号序列由M组接收触发信号串联组成；（33）产生开关控制时序，当同一阵列Fscan同步信号出现时，产生M个通道的选通开关，在第一个Fscan同步信号到来时，将第一组发射触发信号分配给发射机1，第一组接收触发信号分配给接收机1，实现第一通道时序控制；在第二个Fscan同步信号到来时，第二组发射触发信号分配给发射机1，第二组接收触发信号分配给接收机2，实现第二通道时序控制；以此类推，直到完成M个通道的时序控制；（4）相邻阵列雷达模组之间交互时序控制：（41）控制第一个阵列雷达模组中的最后一个发射机工作，由于第一个阵列雷达模组同步信号Fpulse1和第二个阵列雷达模组同步信号Fpulse2存在一个Ft脉冲周期的延时差，因此最后一个发射脉冲序列需延时一个Ft脉冲周期，在Fpulse2有效时产生；（42）控制第二个阵列雷达模组中的第一个接收机工作，在Fpulse2有效时，产生接收机脉冲序列。