[发明专利]宽带线性频率调制连续波发射的雷达站

说明书

技术领域

本发明涉及主动无线电定位领域，并且可以用于河流和航海导航的数字宽带雷达系统的设计和开发。

背景技术

现有技术包括由洛伦斯(www.lowrance.com)提出的数字宽带海用雷达，设计用于以高距离分辨能力密切观察空间。

雷达测距仪是已知的(P.A.Bakulev/Radar Systems//Textbook for Universities//Moscow Radio.2004,320p.,III.,p.233-234)。

已知的模拟装置被归为具有连续线性频率调制(LFM)发射的雷达系统，其中发射信号的形成和对所接收到的信号进行处理都是以数字化形式完成的。这种雷达系统的操作原理基于使用连续LFM探测信号和对从由雷达定位的物体反射出的信号进行零差处理。此处，信号的发射和反射信号的接收过程实时组合，并且有关到反射物体的距离及其反射率的信息包含在差拍信号的频谱中。该信号形成为在发射信号和来自物体反射信号的“瞬时”频率之间的差异。

现有技术的缺点在于在电位方面、尤其是在连续辐射的功率方面的限制，这在解决检测具有低反射率的物体的问题时使得这些装置的使用范围变窄。另外，在将它们用在河流勘探雷达中时，将发射信号频谱加宽以便改善距离分辨能力受到具有串行馈送元件的窄波束线性天线阵列的方位图(DD)杂散偏差的限制。用于河流勘探雷达的天线的技术实现对于批量生产而言成本较高，并且这些天线的使用由于其高成本而受到限制。

现有技术还包括由我们选择作为原型的导航雷达“River”(Manual/ZhNKYu.464429.039RE//CJSC Scientificand Production Company Micran,City of Tomsk)，它包括CPU、显示装置、角度位置传感器、主控制器、数字信号整形器、定时信号发生器、差拍信号处理单元、校正滤波器和收发器模块，该收发器模块采用了两个天线来发射和接收信号。这种雷达的操作原理是基于使用连续LFM探测信号和对从由雷达定位的物体反射出的信号进行零差处理。此处，信号的发射和反射信号的接收过程实时组合，并且有关到反射物体的距离及其反射率的信息包含在差拍信号的频谱中。该信号形成为在发射信号和来自物体的反射信号的“瞬时”频率之间的差异。

已知的技术方案的缺点包括在批量生产中难以进行工厂调整。这个困难是由于实现高距离分辨能力需要发射的LFM信号的宽频带这个事实造成的。这又需要使用宽带无源天线阵列，其旁瓣较少并且在信号频率调节期间定位图的偏差较低。这种天线的批量生产需要对它们中的每一个进行单独调谐，这导致这种工作的费用很高。

本发明提出的方案解决的主要技术问题在于简化了工厂调整，由此降低了在批量生产中的装置成本。另外，本发明解决的技术问题还包括提高发射信号的最大容量，这将不会由于接收器信道过载以及反射信号的动态振幅范围扩大而妨碍雷达站的操作，同时保持雷达性能。

发明概述