[其他]數字校正可編程數字動目標顯示系統

無效

• 申請號: 85100181
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100181B
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發明（設計）人: 山秀明;鄭清治;應啟珩;馮振明;蔡和春;茅于海;馮一云
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S13/52
• 分類號: G01S13/52
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 胡蘭芝

本發明屬于雷達系統和雷達信號處理類。

在地物、氣象、箔條干擾等雜波背景中，也就是在非白噪聲中檢測運動目標信息，一直是雷達技術領域中一項重要課題。為了實現動目標顯示或檢測，必須使雷達回波序列成為相參的產生相參回波序列的方法，一般有兩種，一種是全相參方法，一種是局部相參方法。

目前廣為采用的一種局部相參方法是鎖相相參。在鎖相相參動目標顯示雷達系統中，由于受到發射機脈間脈內頻率不穩和功率起伏、本振頻率不穩、相參振蕩器頻率不穩和定相抖動等因素的限制，其系統改善因子多在23dB左右。這樣低的質量指標，難以滿足使用要求。為此，發展局部相參技術，尋找系統內部不穩的改善和校正方法，就成了一個重要的研究課題。

1977年，美國專利4040055號提出用下述運算實現相參并改善發射機不穩：

(1)

式中，I_m、Q_m正交發射信號樣本，I_r、Q_r為正交回波信號，I_C、Q_C補償后的正交輸出。與鎖相相參方案相比，它有以下優點：

（1）它是一種依靠數字運算獲得相參序列的局部相參方法，即數字相參。由于系統中取消了相參振蕩器，所以排除了相參振蕩器不穩和定相抖動對改善因子的限制。

（2）它通過幅度規一化處理，消除了發射機功率起伏對改善因子的限制。

但它對發射機脈間脈內頻率不穩改善不大。

崔普（R.L.Trapp）在1982年國際雷達會議上發表的論文《利用動態橫向濾波器改善接收機相參雷達處理》（《ImprovedCoherent-on-ReceiveRadarProcessingwithDynamicTransversalFilter》（InternationalConferenceRADAR-82，PP505-508））中，提出用發射信號樣本與回波信號互相關實現相參并改善局部相參動目標顯示雷達性能。它除了具有4040055號專利的兩個特點外，還能改善發射機脈內頻率不穩。

由于目前還難以在互相關函數達到最大值時讀數，所以崔普方法對發射機脈間頻率不穩改善不大。一般說來，在發射機諸不穩因素中，發射機脈間頻率不穩是主要的，功率起伏次之，第三是其脈內頻率起伏，因此，發射機脈間頻率起伏對動目標顯示質量影響最大。此外，與脈沖前后沿相對應的相位梯度和相位起伏均較大，當發射脈沖寬度較窄時，它們所占的相對時間比例也較大，此時用崔普方法略好;但當發射脈沖寬度較寬時，脈沖頂部所占的時間比例變大，脈間頻率起伏的影響就十分嚴重，此時，崔普方法的不足就成為顯見的了。換言之，對寬脈沖，崔普方法的改善作用是非常有限的。另外，崔普沒有指明用實相關還是復相關。

鑒于上述，本發明提出了一種局部相參方法，它籍助于發射信號樣本對回波信號的數字校正運算來實現相參。根據發射脈沖的寬窄和脈內相位梯度的大小實施不同的校正運算，對寬發射脈沖，用發射信號樣本對回波信號進行復褶積處理，對窄脈沖，一般可采用復相關處理。復褶積處理對發射機脈間頻率起伏的改善作用遠優于復相關處理。本發明除了具備崔普方法的三個優點外，還能改善發射機脈間頻率不穩。

為了得到較高的系統改善因子，在數字校頻子系統之前，接有線性范圍大于60dB的正交接收機，之后接自適應可編程橫向濾波器，以至于系統改善因子不低于40dB。因此，在非全相參雷達系統中，改裝本發明提出的系統，將大大提高雷達在雜波背景中發現目標的能力。在邊掃描邊跟蹤雷達系統中，改裝本系統，將有效地減少雜波剩余造成的虛假點跡，從而減少計算機的過載率，對于多雷達信息處理系統，其得益尤其明顯。本發明適于對現役雷達進行技術改造，也適于引入到正在研制的新的非全相參雷達系統中，使在付出代價較低的情況下，得到高的動目標顯示性能。

本發明由三部分組成：數字校頻子系統。自適應可編程五脈沖橫向濾波器，線性范圍大于60dB的正交接收機，如附圖1所示。

1工作過程

在附圖1中，磁控管發射機產生的射頻脈沖信號，經定向耦合器分成兩部分，絕大部分能量經收發開關饋給天線，向探測空間輻射;小部分能量饋給樣本信號混頻器，以產生中頻發射信號樣本。而射頻回波信號經混頻成為中頻回波信號。中頻發射信號樣本和中頻回波信號送到線性范圍大于60dB正交接收機中。