[实用新型]一种小型化多功能微波雷达系统

说明书

本实用新型提出了一种小型化多功能微波雷达系统，包括天线模块、发射模块、接收模块、控制模块及采集模块，控制模块分别通过发射模块、接收模块连接天线模块，采集模块包括前置放大电路、抗混叠电路及AD转换电路；接收模块的输出端依次通过前置放大电路、抗混叠电路、AD转换电路连接控制模块。本实用新型的雷达回波信号经抗混叠电路过滤电路中的高频信号干扰，避免混入高频噪声而造成信号混叠，提高了雷达回波信号的信噪比。

技术领域

本实用新型涉及微波雷达技术领域，尤其涉及一种小型化多功能微波雷达系统。

背景技术

微波雷达利用全天时、全天候、不受光线影响等诸多优势，在军事和民用领域正发挥着重要作用，尤其是在军事领域，微波雷达是目标信息获取的重要来源。但是军用雷达系统体积庞大，而且数据具有一定涉密性，对大量在高校和科研院所从事雷达研究的工作人员开展设计性实验十分不利。没有雷达实测数据支撑，只单纯进行理论仿真，就无法对算法进行理论联系实际的交叉验证，因此需要小型化的微波雷达设备作为科研和教学的辅助支撑。多功能微波雷达系统包括包括雷达和上位机，雷达由天线模块、收发模块、控制模块和采集模块组成，用于电磁波信号的发射、回波信号接收、信号时序控制以及原始雷达信号的多通道同步采集；上位机用于完成雷达工作模式的选择、雷达参数软件化配置、雷达信息处理及雷达结果显示，通过电磁波对目标的智能感知和信息分析，实现雷达一维距离像分析、杂波抑制、相参信号处理、目标检测、微动测量以及高分辨率成像等多种功能应用。

在雷达的采集模块中，由于雷达回波信号是低频信号，信号比较平稳，非常容易被高频信号干扰，尤其是采用远大于1/2的采样频率进行采样时，有效信号里极容易混入噪声，造成信号混叠，严重降低了信噪比。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种小型化多功能微波雷达系统，以解决传统小型化多功能微波雷达系统中雷达回波信号被高频信号干扰造成信号混叠的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种小型化多功能微波雷达系统，包括天线模块、发射模块、接收模块、控制模块及采集模块，控制模块分别通过发射模块、接收模块连接天线模块，采集模块包括前置放大电路、抗混叠电路及AD转换电路；

接收模块的输出端依次通过前置放大电路、抗混叠电路、AD转换电路连接控制模块。

可选的，抗混叠电路RC低通滤波器及二阶有源低通滤波器；

前置放大电路的输出端依次经过RC低通滤波器、二阶有源低通滤波器连接AD转换电路的模拟输入端。

可选的，RC低通滤波器包括电阻R1、电容C1及电压跟随器U1，二阶有源低通滤波器包括运算放大器U2、电阻R2～R3及电容C2～C3；

前置放大电路的输出端依次经电阻R1、电容C1接地，电阻R1、电容C1的公共端依次经电压跟随器U1、电阻R2、电阻R3、电容C3接地，电阻R3、电容C3的公共端连接运算放大器U2的同相端，电阻R2、电阻R3的公共端经电容C2连接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的输出端还连接运算放大器U2的反相端，运算放大器U2的输出端还连接AD转换电路的模拟输入端。

可选的，前置放大电路为仪表放大器。

可选的，AD转换电路包括单端转差分电路及差分AD转换电路；

抗混叠电路的输出端依次经单端转差分电路、差分AD转换电路连接控制模块。

可选的，单端转差分电路包括AD8015芯片及其外围电路，差分AD转换电路包括ADC08500芯片及其外围电路。

可选的，小型化多功能微波雷达系统还包括上位机，控制模块通过USB接口连接上位机。

可选的，控制模块包括FPGA及其外围电路。