目标搜索和气象探测的一体化雷达系统及其方法技术方案

本发明专利技术提出了一种目标搜索和气象探测的一体化雷达系统及其方法。该方法包括以下步骤：接收m路射频回波信号；将每路射频回波信号分成n路，将n×m路射频回波信号经波束合成为在俯仰堆叠的n路波束信号；接收n路波束信号，将n路波束信号变为预定电平的n路中频信号；将每路中频信号功分放大且等电平分为两路信号；一路信号进行目标信号处理，另一路信号进行气象信号处理；将目标信号处理数据与气象信号处理数据在同时进行数据显示。通过俯仰上采用多波束同时扫描、方位上机扫的方案在实现探测飞机等目标的距离、方位、高度等坐标信息的同时，完成了气象信息的探测，大大提高了气象数据率。本发明专利技术还涉及能实现该方法的一体化雷达系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了一种。该方法包括以下步骤：接收m路射频回波信号；将每路射频回波信号分成n路，将n×m路射频回波信号经波束合成为在俯仰堆叠的n路波束信号；接收n路波束信号，将n路波束信号变为预定电平的n路中频信号；将每路中频信号功分放大且等电平分为两路信号；一路信号进行目标信号处理，另一路信号进行气象信号处理；将目标信号处理数据与气象信号处理数据在同时进行数据显示。通过俯仰上采用多波束同时扫描、方位上机扫的方案在实现探测飞机等目标的距离、方位、高度等坐标信息的同时，完成了气象信息的探测，大大提高了气象数据率。本专利技术还涉及能实现该方法的一体化雷达系统。【专利说明】
本专利技术属于雷达
，涉及目标搜索和气象探测的一体化雷达系统及目标搜索和气象探测的一体化处理方法，具体涉及空中飞行目标的三维坐标定位和气象信息探测的一体化设计方法。
技术介绍
目前，多数三坐标目标搜索雷达通常都不具备指定空域的气象探测能力，少数三坐标目标搜索雷达拥有气象探测能力，但为了保证雷达的目标搜索功能和气象探测功能的实现，采用独立的两个工作模式，两个模式只能进行分时工作，即在进行气象探测的时候不进行目标搜索，或在目标搜索的时候不进行气象探测，也就是说气象信息探测和目标搜索在同一时间内只能保留一个，也就是在对覆盖空域进行气象探测的同时丧失了对目标进行搜索的能力，在对目标进行搜索的同时丧失了对覆盖空域气象信息的探测能力。 在气候多变或重要飞行保障的区域，需要不间断地检测空中目标的飞行坐标信息和区域气象信息，目前普遍的方法是使用两台雷达，一台用于空中飞行目标搜索引导，一台用于对相应空域进行气象探测，使用这种方法可以解决空中目标三坐标信息和气象信息不能同时获取的问题。 但同时布置两套雷达设备也带来了 3个新问题:一是增加了设备的购置和维护成本；二是两台雷达均需要配置操作维护人员增加了人力成本；三是两台雷达的阵地布置都需要一个无遮挡的空间，除了基地建设成本大幅度增加外，还要有足够的空间，以避免两个雷达互相遮挡和相互干扰问题。实际使用中，由于空间位置的限制，如舰船、岛礁等，难以同时部署两套雷达。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种目标搜索和气象探测的一体化雷达系统及目标搜索和气象探测的一体化处理方法，该一体化雷达系统及其一体化处理方法不但能够同时进行目标搜索和气象探测，而且不需要建设两个雷达阵地，避免了两个雷达间的互相影响，减少了人员配置和设备购置维护成本，解决了空间位置相对较小的区域不能同时进行目标搜索和气象探测的问题。 本专利技术是这样实现的，一种目标搜索和气象探测的一体化处理方法，其包括以下步骤:接收m路射频回波信号；将每路射频回波信号分成η路，将nXm路射频回波信号经波束合成为在俯仰堆叠的η路波束信号，该η路波束信号为η路射频信号，该η路波束信号按预定的波束指向和宽度覆盖整个仰角空域；接收该η路波束信号，将该η路波束信号变为预定电平的η路中频信号；将每路中频信号功分放大且等电平分为两路信号；一路信号进行目标信号处理，另一路信号进行气象信号处理；将目标信号处理数据与气象信号处理数据在同时进行数据显示。 作为上述方案的进一步改进，在每路射频回波信号分成η路之前，将每路射频回波信号进行限幅使信号电平在预定的范围内。优选地，将限幅后的每路射频回波信号进行低噪声放大。 作为上述方案的进一步改进，接收该η路波束信号时，先对该η路波束信号分别进行补偿再转变为该η路中频信号。优选地，该η路中频信号先进一步信号放大，再功分放大且等电平分为两路信号。 本专利技术还提供能实现上述目标搜索和气象探测的一体化处理方法的一种目标搜索和气象探测的一体化雷达系统，该一体化雷达系统包括阵列天线、波束形成模块、接收模块、功分放大模块、目标信号处理模块、气象信号处理模块、终端模块；其中， 该阵列天线接收m路射频回波信号；该波束形成模块将每路射频回波信号分成η路，将nXm路射频回波信号经波束合成为在俯仰堆叠的η路波束信号，该η路波束信号为η路射频信号，该η路波束信号按预定的波束指向和宽度覆盖整个仰角空域；该接收模块接收该η路波束信号，将该η路波束信号变为预定电平的η路中频信号；该功分放大模块将每路中频信号功分放大且等电平分为两路信号:一路信号传送至该目标信号处理模块进行目标信号处理，另一路信号传送至该气象信号处理模块进行气象信号处理；该终端模块将目标信号处理数据与气象信号处理数据在同时进行数据显示。 作为上述方案的进一步改进，该目标搜索和气象探测的一体化雷达系统还包括限幅放大模块，该限幅放大模块包括m组限幅器和m组低噪声放大器，该m组限幅器将m路射频回波信号进行限幅使信号电平在预定的范围内，该m组低噪声放大器将限幅后的每路射频回波信号进行低噪声放大后送给该波束形成模块。 作为上述方案的进一步改进，该波束形成模块包括波束合成器和m个l:n的分配器，该m个l:n的分配器将每路射频回波信号分成η路送给该波束合成器，该波束合成器将nXm路射频回波信号经波束合成为在俯仰堆叠的η路波束信号，该η路波束信号为η路射频信号，该η路波束信号按预定的波束指向和宽度覆盖整个仰角空域，该η路射频信号送给该接收模块。 作为上述方案的进一步改进，该接收模块包括η个补偿放大器、η个混频器和η个中频放大器，该η个补偿放大器对该η路射频信号分别进行补偿，补偿后的η路射频信号和一个预定的本振信号通过该η个混频器分别进行混频而下边频变为η路中频信号，然后使用η个中频放大器分别对η个混频器产生的中频信号进一步放大并送给该功分放大模块。 作为上述方案的进一步改进，该功分放大模块包括η个功分器和η个放大器,该η路中频信号先由该η个功分器功分且等电平分为两路信号，然后再由该η个放大器放大。 本专利技术通过俯仰上采用多波束同时扫描、方位上机扫的方案在实现探测飞机等目标的距离、方位、高度等坐标信息的同时,完成了气象信息的探测,大大提高了气象数据率，在只增加了一个功分放大模块和信号处理模块的情况下，便实现了传统使用一台搜索雷达和一台气象雷达组合的功能。该一体化设计不仅能有效缩减制造成本，节省了额外的人员配置以及基地建设，还提高了指定空域的气象数据率。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术较佳实施方式提供的目标搜索和气象探测的一体化雷达系统的硬件框图。 图2是图1中限幅放大模块的硬件框图。 图3是图1中波束形成网络模块的硬件示意图。 图4是图1中接收模块的硬件框图。 图5是图1中功分放大模块的硬件框图。 图6是图1中气象信号处理模块的软件框图。 图7是图1种目标信号处理模块的软件框图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 为了实现在指定空域对目标进行搜索的同时还能实时探测该空域气象信息，本专利技术提出了一种目标搜索和气象探测的一体化处理方法。该一体化处理方法主要包括以下步骤:接收m路射频回波信号；将每路射频回波信号分成η路，将nXm路射频回波信号经波束合成为在俯仰堆叠的η路波束信号，该η路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种目标搜索和气象探测的一体化处理方法，其特征在于：其包括以下步骤：接收m路射频回波信号；将每路射频回波信号分成n路，将n×m路射频回波信号经波束合成为在俯仰堆叠的n路波束信号，该n路波束信号为n路射频信号，该n路波束信号按预定的波束指向和宽度覆盖整个仰角空域；接收该n路波束信号，将该n路波束信号变为预定电平的n路中频信号；将每路中频信号功分放大且等电平分为两路信号；一路信号进行目标信号处理，另一路信号进行气象信号处理；将目标信号处理数据与气象信号处理数据在同时进行数据显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国强，樊浩，田芳宁，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34