雷达系统技术方案

公开了用于提供雷达系统的各种技术。在一个例子中，这样的雷达系统包括适于广播雷达信号和接收响应于此的返回信号的雷达单元。所述雷达单元包括：波形发生器，其适于提供所述雷达信号；功率放大器，其适于对所述雷达信号进行放大以进行广播；天线，其适于广播所述雷达信号并接收所述返回信号；信号导引设备，其适于选择性地导引去往所述天线的所述雷达信号和来自所述天线的所述返回信号；以及传输接口，其适于基于来自所述雷达单元的所述返回信号，将雷达数据发送到基站。还公开了雷达系统的其他例子及相关的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】雷达系统相关申请的交叉引用本申请要求2011 年 12 月 30 日提交的，题为“RADAR SYSTEM PROVIDING WIRELESSDATA TRANSMISS1N”的美国临时专利申请N0.61/581，967的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。
本专利技术的一个或者多个实施例总体上涉及雷达系统，更具体的涉及例如固态雷达技术。
技术介绍
雷达系统通常用于检测靠近船舶、飞机、车辆或固定位置的目标(例如，对象、地理特征或其他类型的目标)。传统的雷达系统通常采用磁控管来产生雷达信号。不幸的是，磁控管及与其相关的微波硬件结构通常昂贵、体型笨重并且要求大型电源来操作。因此，基于磁控管的雷达系统可能不特别适用于小型或便携式雷达系统中。某些雷达系统采用具有设置在其中的一个或多个波导的旋转接头来导引旋转雷达天线和其他部件之间的信号。然而，这种旋转接头通常设计、构造和制造都比较复杂。因此，这些部件会显著地增加与它们相关联的天线系统的成本。另外，传统的旋转接头可能呈现出雷达系统无意检测到的旋转噪声。很多现有的雷达系统使用一般有助于短程或远程目标检测的信令方案，而短程或远程目标检测中的一个会损害另一个。例如，脉冲雷达信令方案可以提供期望的远程目标检测。然而，发送的脉冲雷达信号可能会使短程的返回信号模糊。该问题不是令人喜欢的，但是脉冲雷达信令方案却通常容忍该问题，这是因为其他远程检测技术通常具有较高的功率要求并且可能要求高度专业的部件。相反，调频连续波(FMCW)信令方案可以提供期望的短程目标检测，但是不能提供有效的远程目标检测。可以利用微型自动雷达标绘仪(MARPA)部件来实现各种雷达系统，其中，可以选择检测到的目标进行追踪。然而，现有的MARPA实现通常会受到不准确的目标识别的妨碍。特别的，该实现可能不正确地将海面杂波识别为可追踪的目标，从而可能降低相关的雷达系统的精确度。
技术实现思路
本文公开了用于提供雷达系统的各种技术。例如，在某些实施例中，可以节省成本的方式实现该雷达系统，并且该雷达系统具有高度的功能性。在一个实施例中，可以利用放大雷达信号以进行广播的氮化镓(GaN)功率放大器来实现雷达系统。该放大器可以用于例如代替磁控管，以允许以紧凑的形状因数以及相对较低的功耗来实现雷达系统。在另一个实施例中，可以使用砷化镓(GaAs)功率放大器。当适用时，其他放大器实现可用在各种实施例中。在另一个实施例中，可以利用将来自旋转天线的雷达数据提供给基站的无线发射器来实现雷达系统。该无线发射器可用于例如无需通过复杂的旋转接头来传递检测到的信号即可提供雷达数据。在另一个实施例中，可以利用被配置为在单个雷达系统中执行脉冲和FMCW信令的信令方案来实现雷达系统。该信令方案例如可用于利用单个雷达系统来执行短程和远程检测。在另一个实施例中，雷达系统可以实现为对雷达返回信号执行多普勒处理，以确定检测到的目标的速度。该处理例如可用于提供准确可靠的船舶目标追踪、海杂波识别，并且有助于目标识别。在另一个实施例中，雷达系统包括适于广播雷达信号和接收响应于此的返回信号的雷达单元，所述雷达单元包括:波形发生器，其适于提供所述雷达信号；功率放大器，其适于对所述雷达信号进行放大以进行广播；天线，其适于广播所述雷达信号并接收所述返回信号；信号导引设备，其适于选择性地导引去往所述天线的所述雷达信号和来自所述天线的所述返回信号；以及传输接口，其适于基于来自所述雷达单元的所述返回信号，将雷达数据发送到基站。在另一个实施例中，一种操作雷达系统的方法包括:利用波形发生器生成雷达信号；利用功率放大器对所述雷达信号进行放大以进行广播；利用天线广播所述雷达信号；响应于所述雷达信号，在所述天线接收返回信号；利用信号导引设备选择性地导引去往所述天线的所述雷达信号和来自所述天线的所述返回信号；利用传输接口，基于所述返回信号将雷达数据发送到基站；以及，其中，所述波形发生器、功率放大器、天线、信号导引设备和传输接口是与所述基站分离的雷达单元的一部分。本专利技术的范围由权利要求书限定，通过引用的方式将权利要求书的内容并入到本部分。通过考虑下面对一个或多个实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加完整地理解本专利技术的实施例并意识到本专利技术附加的优点。下面将参考首先要简要描述的附图。【附图说明】图1示出了根据本公开实施例的、包括雷达单元和基站的雷达系统的框图。图2示出了根据本公开实施例的、以半透明的形式示出以显示内部部件的、具有罩的雷达单元的透视图。图3和4示出了根据本公开实施例的、去除了罩的雷达单元的透视图。图5示出了根据本公开实施例的、去除了罩的雷达单元的顶视图。图6示出了根据本公开实施例的、去除了罩的雷达单元的正视图。图7示出了根据本公开实施例的、沿着图5的线7-7的去除了罩的雷达单元的截面图。图8示出了根据本公开实施例的、沿着图6的线8-8的雷达单元的截面图。图9A示出了根据本公开实施例的雷达单元的框图。图9B示出了根据本公开实施例的雷达单元的另一个框图。图10示出了根据本公开实施例的雷达单元的又一个框图。图11示出了根据本公开实施例的雷达单元的时序图。图12示出了根据本公开实施例的操作雷达系统的流程。图13示出了根据本公开实施例的雷达单元的另一个框图。通过参考下面的详细说明，会最好的理解本专利技术的实施例和它们的优点。应当理解的是，相同的参考标记用于标识在一个或多个附图中示出的相同的元件。【具体实施方式】图1示出了根据本公开实施例的、包括雷达单元110和基站111的雷达系统100的框图。在各种实施例中，雷达系统100可以被配置为用在船舶、飞机、车辆或者固定位置上或者其他环境中，并且可以用于各种应用，举例来说，例如，休闲导航、商业导航、军事导航或其他类型的导航。在一个实施例中，雷达单元I1可以实现为便于由用户安装的相对紧凑的便携式单元。如本文进一步描述的，雷达单元110可以实现为广播雷达信号105并接收响应于此反射的返回信号108。雷达单元110可以通过无线信号109与基站111无线通信，以将例如对应于返回信号108的雷达数据提供给基站111。可以根据各种无线技术实现该无线通信，所述无线技术包括:例如，W1-Fi?、蓝牙?、或者其他标准或专有的无线通信技术。基站111可以用于接收、处理并显示从雷达单元110接收到的雷达数据。在一个实施例中，可以将基站111安装在固定位置。在另一个实施例中，基站111可以是便携式设备，例如，个人电子设备(例如，蜂窝电话、个人数字助理、膝上型计算机、照相机或其他设备)。在一个实施例中，基站111可以用作通过无线信号109将控制信号提供给雷达单元110以控制雷达单元110的操作的控制单元。基站111包括通信接口 101、处理器102、存储器103、机器可读介质104、显示器106和其他部件107。通信接口 101可以通过例如无线信号109和/或有线信号(例如，以太网和/或其他有线通信介质传递的有线信号)与雷达单元110通信。处理器102可以实现为任何合适的处理设备(例如，微控制器、处理器、专用集成电路(ASIC)、逻辑设备、现场可编程门阵列(FPGA)、电路或其他设备)，基站111可以使用所述处理设备来执行合适的指令，例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达系统，包括：雷达单元，其适于广播雷达信号并响应于此接收返回信号，所述雷达单元包括：波形发生器，其适于提供所述雷达信号；功率放大器，其适于对所述雷达信号进行放大以进行广播；天线，其适于广播所述雷达信号并接收所述返回信号；信号导引设备，其适于选择性地导引去往所述天线的所述雷达信号和来自所述天线的所述返回信号；以及传输接口，其适于基于来自所述雷达单元的所述返回信号，将雷达数据发送到基站。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·约翰逊，R·雅利斯，S·马奇，L·约曼斯，C·弗里曼，S·劳顿，S·托斯特文，
申请(专利权)人：菲力尔系统公司，
类型：新型
国别省市：美国;US