[发明专利]一种用于雷达通信一体化的波束控制系统及方法

说明书

一种用于雷达通信一体化的波束控制系统及方法，它属于阵列信号处理技术领域。本发明解决了在传统雷达通信一体化方案中，仅可以产生一个可自由控制的雷达波束和一个可自由控制的通信波束的问题。本发明充分利用时间调制阵列超低旁瓣以及多谐波的特性，实现高增益雷达扫描波束的同时，产生两个自由扫描的通信波束，在射频部分实现雷达通信一体化。雷达部分利用时间调制阵列的超低旁瓣特性，提高雷达子系统的性能；通信部分利用时间调制阵列的多谐波特性，产生两个可自由控制的通信波束，提高通信子系统的波束设计自由度。本发明可以应用于雷达通信一体化中的波束控制。

技术领域

本发明属于阵列信号处理技术领域，具体涉及一种用于雷达通信一体化的波束控制系统及方法。

背景技术

随着电子信息技术的快速发展，雷达与通信技术的研究也取得了巨大的进步。雷达通信一体化是通过一套共用的硬件设备实现雷达探测与通信传输，相比于传统单一的雷达或者通信设备，更易集成化、小型化和高效利用频谱。由于时间调制阵列(TimeModulated Array，TMA)增加了时间维度，极大地增加了系统波控制的灵活性，因此，时间调制阵列在雷达通信一体化研究方面获得了广泛的应用。

但是在传统基于时间调制阵列的雷达通信一体化方案中，仅可以产生一个可自由控制的雷达波束和一个可自由控制的通信波束，这严重影响了传统雷达通信一体化系统的性能，限制了传统雷达通信一体化系统的应用。

发明内容

本发明的目的是为解决在传统雷达通信一体化方案中，仅可以产生一个可自由控制的雷达波束和一个可自由控制的通信波束的问题，而提出了一种用于雷达通信一体化的波束控制系统及方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种用于雷达通信一体化的波束控制系统，所述系统包括雷达子系统和通信子系统，其中：

所述雷达子系统包括雷达基带信号产生模块、第一中频调制模块、第一DAC模块、第一上变频模块、第一下变频模块、第一ADC模块和第一带通滤波器；

所述通信子系统包括第二中频调制模块、第三中频调制模块、第二DAC模块、第二上变频模块、第二下变频模块、第二ADC模块、第二带通滤波器和第三带通滤波器；

在发射端，雷达子系统与通信子系统共用射频前端的阵列天线，且射频前端的阵列天线由时间调制阵列的两组加权网络组成；

雷达基带信号产生模块用于产生雷达基带信号，并将产生的雷达基带信号发送给第一中频调制模块；

第一中频调制模块用于根据雷达基带信号生成中频信号，并将中频信号发送给第一DAC(数模转换)模块；

第一DAC模块用于对接收的中频信号进行信号转换，并将转换后的信号发送给第一上变频模块；

第一上变频模块用于将接收到的信号上变频至射频频段，再将射频频段的信号送入发射端时间调制阵列的第一组加权网络，生成雷达波束；

第二中频调制模块和第三中频调制模块分别用于将用户1和用户2的基带通信信号调制到两个不同的中频频率上，并对调制后信号进行求和，求和后共同送入第二DAC模块；

第二DAC模块用于对信号进行转化，并将转化后信号送入第二上变频模块；

第二上变频模块用于将信号上变频至射频频段，并将上变频后信号送入发射端时间调制阵列的第二组加权网络，生成通信波束；

在接收端，雷达子系统与通信子系统共用射频前端的阵列天线，且射频前端的阵列天线由时间调制阵列的两组加权网络组成；

接收端时间调制阵列的第一组加权网络用于接收雷达波束，并将接收的信号发送给第一下变频模块；