[实用新型]一种全固态MIMO雷达系统

说明书

本实用新型公开了一种全固态MIMO雷达系统，包括具有多路的发射端、与发射端连接的FMC‑DAC子卡、具有多路的接收端、与接收端连接的FMC‑ADC子卡、FPGA数字信号处理模块和上位机；所述具有多路的发射端用于将上位机的控制指令通过FMC‑DAC子卡将数字信号转换成模拟信号后经上变频处理后通过放大通过经发射天线组发射至目标物；所述具有多路的接收端用于将对目标物散射的回波信号进行接收，经降噪、下变频、滤波处理放大后通过FMC‑ADC子卡将模拟信号转换为数字信号。本实用新型所述全固态MIMO雷达系统，解决了MIMO雷达系统的数据处理及功耗问题，实现了MIMO雷达系统的小型化，能够用于实验室教学演示或外场测试。

技术领域

本实用新型涉及一种MIMO雷达系统，尤其涉及一种全固态MIMO雷达系统。

背景技术

MIMO雷达系统在发射端和接收端配置有多个天线。发射信号时，M个发射天线发射相互正交的信号，对目标进行照射，每个天线发射出的信号在信号空间中不会相互叠加。在接收端，N个天线同时接收由发射端的M个不同阵列天线发出的信号，由于每个发射的信号都可以被N个天线接收，而这些信号的传输路径互不相同，接收端一共可以接收到N*M个信号。通过对回波信号的分析，提取目标的空间位置和运动状态等信息。

MIMO雷达具有诸多优势：雷达检测目标的能力和可靠性；对目标参数估计的精度；对多目标的分辨能力；目标参数估计的模糊性。MIMO雷达多信号之间可以是时域、空域或极化域分离的，具有处理维数更高、收发孔径利用更充分、角分辨率更高的优点。MIMO雷达利用目标散射的空间分集引起的回波信号去相关特性，使回波平均接收能量近似于恒定(对空中目标的RCS进行平滑)，改善目标RCS起伏、提高检测性能和目标的空间分辨力率。然而，MIMO雷达由于存在M个发射通路，且每个通路相互正交，在空间无法叠加，从而降低了系统的信噪比，同等条件下仅是相控阵雷达的1/M，会大大降低雷达的发射功率且降低了信号泄露的功率和被发现的概率，而MIMO雷达在获取巨大的性能的同时，面临着接收机复杂度骤增的风险，大幅增加了雷达系统处理的数据量以及功耗等，使MIMO雷达的工程实现也愈发困难。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种全固态MIMO雷达系统，解决了现有技术中MIMO雷达系统的面临的数据处理及功耗问题，实现了MIMO雷达系统的小型化，能够用于实验室教学演示或外场测试等。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种全固态MIMO雷达系统，包括具有多路的发射端、与发射端连接的FMC-DAC子卡、具有多路的接收端、与接收端连接的FMC-ADC子卡、数字信号处理模块和上位机；所述发射端通过FMC-DAC子卡与数字信号处理模块连接，所述接收端通过FMC-ADC子卡与数字信号处理模块连接；所述上位机与数字信号处理模块连接；

所述具有多路的发射端包括与FMC-DAC子卡依次连接的输出控制单元、多路上变频模块、全固态功率放大器组和发射天线组；

所述具有多路的接收端包括与FMC-ADC子卡依次连接的中频放大器、中频滤波器、多路下变频模块、滤波器、低噪声放大器模块、限幅器和接收天线组。

进一步地，所述数字信号处理模块包括FPGA数字信号处理模块，所述FPGA数字信号处理模块通过数字控制接口与上位机连接。

进一步地，所述数字信号处理模块包括芯片型号为Xilinx Virtex7 690T的FPGA数字信号处理模块。

进一步地，所述FPGA数字信号处理模块通过板载的两个FMC-HPC连接器分别与FMC-ADC和FMC-DAC子卡连接；所述FPGA数字信号处理模块板载有串口；所述FPGA数字信号处理模块还设有以太网接口。