[发明专利]备有相干杂波图的雷达装置

说明书

本发明涉及一种雷达装置，该雷达装置包括天线装置，与天线装置相连用以产生并发射脉冲的发射装置，与天线装置相连用以接收所发射的每个脉冲的雷达回波信号的接收装置，与接收装置相连的视频处理器；该视频处理器包含一个备有划分成距离一方位区格的相干杂波图的缓动目标检测单元。

所谓缓动目标是指其径向速度如此之慢以致根据它们的速度无法与杂波分辨开来的目标。所谓相干杂波图是指杂波信息以代表复合杂波强度的复值形式存入其中的杂波图。

这种装置见于1985年11月加拿大渥太华通讯研究中心的J.S.Bird的报告“地面杂波中弱多普勒效应目标的检测”(“Low Dopplertarget detec-tion in ground clutter”)。根据该报告，相干杂波图只有在用于诸如级扫相控阵天线之类的非活动天线时才会发挥作用。

本发明克服了这个缺点，并且特征在于天线装置可装设成能绕轴转动的形式。

这是基于这样一种发明思想，能够将发射装置设计成一次又一次扫描都严格地沿相同的方向进行雷达发射。为此，本发明的特征还在于天线装置设有可与发射装置相连的方位值发生装置。而其，其特征还在于发射装置设有方位值接收控制装置，用以按预定的方位值产生发射脉冲。

本发明的一个较佳实施例的特征在于能够产生多组N个相干发射脉冲，使得一组脉冲基本上与一个方位区格相重合。这可使雷达装置适合于采用装有多普勒滤波器组的活动目标检测单元，例如FFT(快速付氏变换)单元。

本发明的另一个较佳实施例的特征在于控制装置可产生具有M(M＝1、2、3…)个不同雷达频率的相继的成组脉冲。但是，这样就要求配有带有M个相干杂波图的缓动目标检测单元，每个图在一对一的基础上加在每个雷达发射频率上。

如果雷达装置包括装有多普勒滤波器组的活动目标检测装置，包含在杂波图中的信息可以以全新的方式用来基本消除本行业所熟知的在相邻的滤波器中的零速滤波器的泄漏。本发明的特征还在于视频处理器装有与活动目标检测单元的输入端相连的减法电路，以求用取自杂波图的相干杂波信号来降低加在活动目标检测单元上的雷达回波。

本发明将参照下列附图作进一步说明，其中：

图1A表示相干杂波矢量A和分散模量r在复平面中的矢量表达；

图1B表示相干杂波矢量A加上目标矢量B在复平面中的矢量表达；

图2表示根据本发明所述的雷达装置的框图；

图3表示根据本发明所述缓动目标检测单元的框图；

图4表示根据本发明所述雷达装置的一个特定优选实施例的框图，相干杂波图也为活动目标检测单元所使用。

雷达装置通常是设计用于观察活动目标如飞机等。为此目的，它们配有活动目标检测单元，在此在每个距离标度上对源于相继的雷达发射脉冲的雷达回波信号进行比较。在有活动物体的情况下，在包含目标的距离标度中的回波信号的相位将连续变化。这些相位变化可实现物体的检测。先进的活动目标检测单元在多数情况下设计成以90度相移工作的多普勒滤波器组，其中可设有用于实际确定目标的多普勒频率的FFT单元。

在装有活动目标检测单元的雷达装置中，对于沿切向因而以零径向速度飞行的飞机有可能出现本行业所熟知的问题。没有任何附加措施，这种飞机将从雷达显示中消失，因为相继的回波信号都具有相同的相位。在用现有方法制成的搜索雷达中，这些附加措施包括采用杂波图。这是一个划分成距离—方位区格的存储区，其中，对应于相应距离—方位区格的每个距离—方位值，在天线转动数次之后得到的平均雷达回波强度被存储起来。存入的这个平均值是一个标量，表示杂波强度。在其后每次天线转动中，这个杂波强度通过递归滤波来更新。如果某个距离—方位区格内有一切向飞行的目标，或有一悬停的直升机在某个距离—方位区格中，测得的雷达回波强度总体上会增强。通过连续比较测得的雷达回波强度和杂波强度，终究有可能检测出这种静止的或缓动的目标。

对于装有转动天线的雷达装置，杂波强度是作为一个标量存入的。作为一个复数存储虽能实现测得的雷达回波强度和杂波强度有90度相移的比较，但被认为工作得不能令人满意。天线的移动使被测物体各次扫描之间略有不同，以致杂波单元没有恒定的相位。幅度受此影响较小；通过确定杂波区格中测得的雷达回波强度的平均值，就有可能实现适用的系统。