[发明专利]一种连续脉冲雷达基带信号产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及雷达激励器，特别是连续脉冲雷达基带信号产生装置。

背景技术

连续脉冲雷达是一种新体制合成孔径雷达(Synthesis Aperture Radar-SAR)，它以预定脉冲编码方式发射一组连续脉冲信号，在脉冲间隔接收回波，然后通过信号处理的方式合成单脉冲回波。该体制雷达能够将发射机的工作比提高到40％以上，直接将发射机的峰值功率降到10W量级，实现了重量小于5kg的连续脉冲雷达作用距离达到10km以上的高性能。

基带信号源是连续脉冲雷达激励器的一个重要组成部分。它用来产生连续脉冲雷达所需要的基带信号。连续脉冲雷达激励器的特点：子脉冲个数多，总脉冲宽度宽，带宽宽，波形编码方式灵活。该特点决定需要产生长度在数百微秒以上的基带信号，并且能够实现波形的任意组合。如果使用传统的基带信号产生方法，那么存在以下问题：

1)数字波形直接合成器(Direct Digital Synthesis-DDS)能够以最小的硬件代价产生高质量的任意长度单脉冲线性调频脉冲，但是它不能够产生混合频率的信号；

2)基于数模转换器(Digital to Analog Convertor-DAC)的数字波形存储直读法。数字波形存储直读法预先将数字波形存储在只读存储器(Read Only Memory-ROM)中，然后在脉冲重复频率信号(Pul se RepeatFrequency-PRF)的控制下，从只读存储器中读出波形，经过一系列的合成处理，得到高速数据流，送给数模转换器进行转换，得到模拟基带信号。该方法的优点是可以产生任意波形，并且能够对波形进行预失真。但是缺点为：设计复杂，研制周期长。特别是当现场可编程门阵列内部的存储资源无法满足产生大带宽和大脉宽信号所需要的大容量空间时，就需要扩展先入先出存储器或者动态随机存储器。先入先出存储器使用简单，但是其容量小，成本高，需要扩展多片才能够满足要求；动态随机存储器速度快、容量大，缺点是只有一个端口，控制时序很复杂。另外通过扩展存储器的方法带来了电路板的尺寸、功耗和成本的增加。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种连续脉冲雷达基带信号产生装置，以克服传统脉冲雷达中数字波形直接合成器和波形存储直读法存在的不足，满足对连续脉冲雷达雷达的大工作比、大带宽和复杂波形对基带信号源的要求。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种连续脉冲雷达基带信号产生装置，其包括：接口单元、缓存单元、提速单元和数模转换单元，其中：

接口单元，用于将压缩后的数字基带信号从只读存储器中读出并对压缩后的数字基带信号做解压处理，产生系统所需要的定时控制信号，通过与外界通信，实时更新只读存储器中压缩后的数字基带信号；

缓存单元，用于缓存大量解压后的数字基带数据，同时实现基带数据的第一次提速；

提速单元，用于快速从缓存单元中读出多路数字基带信号，然后将速度提高数倍，达到数模转换单元的速度级别；

数模转换单元，用于实现数字基带到模拟基带信号的转换。

本发明提供的连续脉冲雷达基带信号产生装置采用的技术方案为：为了减少缓存大小，预先采用无损压缩算法对数字基带信号(或预失真的数字基带信号)进行压缩处理，然后再存储在只读存储器中。实际工作时，从只读存储器中读出来的数据流先经过解压处理，然后再送入到缓存。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

(1)产生信号的质量与传统数字波形存储直读法产生信号质量完全一样。

由于本发明采用无损压缩不会丢失数字基带信号的信息，所以产生的信号质量不会降低。

与传统数字波形存储直读法相比而言，本发明提供的一种连续脉冲雷达基带信号产生装置还具有如下从(2)到(4)的优点。

(2)提高集成度，降低设计难度，实现基带信号源的轻小型化和低成本。

采用无损压缩带来的最大好处为：提高了系统的集成度。在采用波形无损压缩之前，受限于现场可编程门阵列内部有限的存储器资源，需要扩展存储器满足产生连续脉冲雷达超长脉冲信号的需要。扩展大容量高速动态随机存储器带来的问题有：1)为了满足高速数字模拟转换芯片的转换速度要求，需要动态随机存储器的数量多；2)与现场可编程门阵列之间的连线多，占用大量IO资源；3)动态随机存储器的控制复杂，特别是需要实现双端口；4)结构复杂、面积和功耗都比较大，由此带来的成本也很高。