一种高精度双基地雷达时间同步检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种高精度双基地雷达时间同步检测系统及检测方法，检测系统包括发射信号模块、接收信号模块、第一频率变换模块、第二频率变换模块、信号控制模块、频率标准模块、第一锁相倍频模块、第二锁相倍频模块、频率合成模块、第一同步检测模块、第二同步检测模块、闸门电路模块、计数器模块、信号处理模块和同步显示模块；相对于传统的时间同步检测技术，本发明专利技术将相位重合点即时间同步点作为闸门电路的开门和关门信号，消除了传统时间同步检测中的±1个字的计数误差；本发明专利技术还采用了区别于传统相位检测方法的异频相位同步检测原理，使得测量精度得到了大幅度提高，测量系统在复杂背景下的稳定性更强，安全性和可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度双基地雷达时间同步检测系统及检测方法
本专利技术涉及时间同步
，尤其涉及一种高精度双基地雷达时间同步检测系统及检测方法。
技术介绍
双基地雷达能够克服单基地雷达所存在的诸多技术缺陷。目前世界各国所装备的雷达多为单基地雷达，不存在时间同步问题，而对于双基地雷达，由于信号的发射部分和接收部分处在不同的位置，发射信号和接收信号在时间上并不能保持严格同步，因而降低了雷达测距的精度。因此，时间同步已成为雷达尤其是双基地雷达亟待解决的关键技术问题之一，这个问题的解决能够更好地应对来自电子侦察、电子干扰、隐身攻击、反辐射武器以及低空和超低空飞行器的威胁，提高雷达对目标的探测、识别、抗干扰、反隐身以及抗摧毁能力，并对整个雷达系统与装备技术的进一步发展起到强有力的推动作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高精度双基地雷达时间同步检测系统及检测方法，能够解决传统的时间同步检测技术需要复杂的频率综合及归一化处理电路及雷达测距结果不精确的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高精度双基地雷达时间同步检测系统，包括发射信号模块、接收信号模块、第一频率变换模块、第二频率变换模块、信号控制模块、频率标准模块、第一锁相倍频模块、第二锁相倍频模块、频率合成模块、第一同步检测模块、第二同步检测模块、闸门电路模块、计数器模块、信号处理模块和同步显示模块；所述发射信号模块采用雷达发射机，发射信号模块用于产生发射信号；所述接收信号模块采用雷达接收机，接收信号模块用于接收发射信号；所述第一频率变换模块采用第一频率合成器，第一频率变换模块用于产生第一射频信号；所述第二频率变换模块采用第二频率合成器，第二频率变换模块用于产生第二射频信号；第一射频信号和第二射频信号的频率相等；所述的信号控制模块采用集成有接收器的单片机，信号控制模块用于接收第一射频信号并向频率合成模块发送接受指令；所述频率标准模块采用晶体振荡器，频率标准模块用于产生频率为10MHz的频率标准信号；所述第一锁相倍频模块采用第一锁相倍频器，第一锁相倍频模块用于将频率为10MHz的频率标准信号倍频至50MHz；所述第二锁相倍频模块采用第二锁相倍频器，第二锁相倍频模块用于将频率为10MHz的频率标准信号倍频至300MHz；所述频率合成模块采用DDS直接频率合成器，频率合成模块用于产生参考信号，参考信号大于第一射频信号和第二射频信号的周期；所述第一同步检测模块用于产生第一射频信号与参考信号之间的第一相位同步点脉冲，第一相位同步点脉冲作为闸门电路模块中闸门电路的开门信号；所述第二同步检测模块用于产生第二射频信号与参考信号之间的第二相位同步点脉冲，第二相位同步点脉冲作为闸门电路模块中闸门电路的关门信号；所述计数器模块采用计数器，计数器模块用于在开门信号和关门信号的控制下对参考信号进行计数，在闸门时间内获得参考信号的计数值；所述信号处理模块采用单片机，信号处理模块用于对计数器获得的计数值、参考信号与接收信号的周期差以及接收信号和发射信号之间时间同步检测算法的处理；所述同步显示模块采用LCD显示器，用于显示时间同步检测的结果；发射信号模块的信号输出端与第一频率变换模块的信号输入端连接，第一频率变换模块的信号输出端分别与信号控制模块的信号输入端和第一同步检测模块的信号输入端连接；频率标准模块的信号输出端与第一锁相倍频模块的信号输入端和第二锁相倍频模块的信号输入端均连接，第一锁相倍频模块的信号输出端与频率合成模块的信号输入端连接，第二锁相倍频模块的信号输出端与第一同步检测模块的信号输入端和第二同步检测模块的信号输入端均连接；接收信号模块的信号输出端与第二频率变换模块的信号输入端连接，第二频率变换模块的信号输出端与第二同步检测模块的信号输入端连接，信号控制模块的信号输出端与频率合成模块的信号输入端连接，频率合成模块的信号输出端分别与第一同步检测模块的信号输入端、第二同步检测模块的信号输入端以及计数器模块的信号输入端连接，第一同步检测模块的信号输出端和第二同步检测模块的信号输出端均与闸门电路模块的信号输入端连接，闸门电路模块的信号输出端和频率合成模块的信号输出端均与计数器模块的信号输入端连接，计数器模块的信号输出端与信号处理模块的信号输入端连接，信号处理模块的信号输出端与同步显示模块的信号输入端与连接。所述的第一同步检测模块利用FPGA内部的多个边沿型D触发器、多个两输入与门电路以及多个反相器构成，第一频率变换模块的信号输出端和频率合成模块输出端均与第一一边沿型D触发器的信号输入端连接，其中，第一频率变换模块产生的第一射频信号作第一一边沿型D触发器的输入信号，第二锁相倍频模块将频率标准模块产生的10MHz的频率标准信号倍频至300MHz作为第一一边沿型D触发器的时钟信号，第一一边沿型D触发器的信号输出端与第一一反相器的信号输入端连接，第一一反相器的信号输出端与第一频率变换模块的信号输出端分别与第一一两输入与门的两个信号输入端连接，第一一两输入与门的输出端产生第一一脉冲信号；频率合成模块的信号输出端与第一二边沿型D触发器的信号输入端连接，其中，频率合成模块产生的参考信号作第一二边沿型D触发器的输入信号，第二锁相倍频模块将频率标准模块产生的10MHz的频率标准信号倍频至300MHz作为第一二边沿型D触发器的时钟信号，第一二边沿型D触发器的信号输出端与第一二反相器的信号输入端连接，第一二反相器的信号输出端与频率变换模块的信号输出端分别与第一二两输入与门的两个信号输入端连接，第一二两输入与门的输出端产生第一二脉冲信号；第一一两输入与门的输出端与第一二两输入与门的输出端分别与第一三两输入与门的两个信号输入端连接，第一三两输入与门的输出端产生第一一相位同步点脉冲信号；第一一两输入与门的输出端产生的第一一脉冲信号与第一二两输入与门的输出端产生的第一二脉冲信号分别被延迟二个时钟周期后与第一四两输入与门的两个信号输入端连接，第一四两输入与门的输出端产生第一二相位同步点脉冲信号；第一一两输入与门的输出端产生的第一一脉冲信号与第一二两输入与门的输出端产生的第一二脉冲信号分别被延迟三个时钟周期后与第一两输入与门的两个信号输入端连接，第一两输入与门的输出端产生第一三相位同步点脉冲信号；第一三两输入与门的输出端产生的第一一相位同步点脉冲信号与第一四两输入与门的输出端产生的第一二相位同步点脉冲信号分别与第一两输入与门的两个信号输入端连接，第一两输入与门的输出端产生第一四相位同步点脉冲信号；第一两输入与门的输出端产生的第一三相位同步点脉冲信号与第一两输入与门的输出端产生的第一四相位同步点脉冲信号与第一六两输入与门的两个信号输入端连接，第一六两输入与门的信号输出端产生第一相位同步点脉冲，第一相位同步点脉冲作为闸门电路模块的开门信号。所述的第二同步检测模块利用FPGA内部的多个边沿型D触发器、多个两输入与门电路以及多个反相器构成，第二频率变换模块的信号输出端和频率合成模块输出端均与第二一边沿型D触发器的信号输入端连接，其中，第二频率变换模块产生的第二射频信号作第二一边沿型D触发器的输入信号，第二锁相倍频模块将频率标准模块产生的10MHz的频率标准信号倍频至300MHz作为第二一边沿型D触发器的时钟信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度双基地雷达时间同步检测系统，其特征在于：包括发射信号模块、接收信号模块、第一频率变换模块、第二频率变换模块、信号控制模块、频率标准模块、第一锁相倍频模块、第二锁相倍频模块、频率合成模块、第一同步检测模块、第二同步检测模块、闸门电路模块、计数器模块、信号处理模块和同步显示模块；所述发射信号模块采用雷达发射机，发射信号模块用于产生发射信号；所述接收信号模块采用雷达接收机，接收信号模块用于接收发射信号；所述第一频率变换模块采用第一频率合成器，第一频率变换模块用于产生第一射频信号；所述第二频率变换模块采用第二频率合成器，第二频率变换模块用于产生第二射频信号；第一射频信号和第二射频信号的频率相等；所述的信号控制模块采用集成有接收器的单片机，信号控制模块用于接收第一射频信号并向频率合成模块发送接受指令；所述频率标准模块采用晶体振荡器，频率标准模块用于产生频率为10MHz的频率标准信号；所述第一锁相倍频模块采用第一锁相倍频器，第一锁相倍频模块用于将频率为10MHz的频率标准信号倍频至50MHz；所述第二锁相倍频模块采用第二锁相倍频器，第二锁相倍频模块用于将频率为10MHz的频率标准信号倍频至300MHz；所述频率合成模块采用DDS直接频率合成器，频率合成模块用于产生参考信号，参考信号大于第一射频信号和第二射频信号的周期；所述第一同步检测模块用于产生第一射频信号与参考信号之间的第一相位同步点脉冲，第一相位同步点脉冲作为闸门电路模块中闸门电路的开门信号；所述第二同步检测模块用于产生第二射频信号与参考信号之间的第二相位同步点脉冲，第二相位同步点脉冲作为闸门电路模块中闸门电路的关门信号；所述计数器模块采用计数器，计数器模块用于在开门信号和关门信号的控制下对参考信号进行计数，在闸门时间内获得参考信号的计数值；所述信号处理模块采用单片机，信号处理模块用于对计数器获得的计数值、参考信号与接收信号的周期差以及接收信号和发射信号之间时间同步检测算法的处理；所述同步显示模块采用LCD显示器，用于显示时间同步检测的结果；发射信号模块的信号输出端与第一频率变换模块的信号输入端连接，第一频率变换模块的信号输出端分别与信号控制模块的信号输入端和第一同步检测模块的信号输入端连接；频率标准模块的信号输出端与第一锁相倍频模块的信号输入端和第二锁相倍频模块的信号输入端均连接，第一锁相倍频模块的信号输出端与频率合成模块的信号输入端连接，第二锁相倍频模块的信号输出端与第一同步检测模块的信号输入端和第二同步检测模块的信号输入端均连接；接收信号模块的信号输出端与第二频率变换模块的信号输入端连接，第二频率变换模块的信号输出端与第二同步检测模块的信号输入端连接，信号控制模块的信号输出端与频率合成模块的信号输入端连接，频率合成模块的信号输出端分别与第一同步检测模块的信号输入端、第二同步检测模块的信号输入端以及计数器模块的信号输入端连接，第一同步检测模块的信号输出端和第二同步检测模块的信号输出端均与闸门电路模块的信号输入端连接，闸门电路模块的信号输出端和频率合成模块的信号输出端均与计数器模块的信号输入端连接，计数器模块的信号输出端与信号处理模块的信号输入端连接，信号处理模块的信号输出端与同步显示模块的信号输入端与连接。...

【技术特征摘要】
1.一种高精度双基地雷达时间同步检测系统，其特征在于：包括发射信号模块、接收信号模块、第一频率变换模块、第二频率变换模块、信号控制模块、频率标准模块、第一锁相倍频模块、第二锁相倍频模块、频率合成模块、第一同步检测模块、第二同步检测模块、闸门电路模块、计数器模块、信号处理模块和同步显示模块；所述发射信号模块采用雷达发射机，发射信号模块用于产生发射信号；所述接收信号模块采用雷达接收机，接收信号模块用于接收发射信号；所述第一频率变换模块采用第一频率合成器，第一频率变换模块用于产生第一射频信号；所述第二频率变换模块采用第二频率合成器，第二频率变换模块用于产生第二射频信号；第一射频信号和第二射频信号的频率相等；所述的信号控制模块采用集成有接收器的单片机，信号控制模块用于接收第一射频信号并向频率合成模块发送接受指令；所述频率标准模块采用晶体振荡器，频率标准模块用于产生频率为10MHz的频率标准信号；所述第一锁相倍频模块采用第一锁相倍频器，第一锁相倍频模块用于将频率为10MHz的频率标准信号倍频至50MHz；所述第二锁相倍频模块采用第二锁相倍频器，第二锁相倍频模块用于将频率为10MHz的频率标准信号倍频至300MHz；所述频率合成模块采用DDS直接频率合成器，频率合成模块用于产生参考信号，参考信号大于第一射频信号和第二射频信号的周期；所述第一同步检测模块用于产生第一射频信号与参考信号之间的第一相位同步点脉冲，第一相位同步点脉冲作为闸门电路模块中闸门电路的开门信号；所述第二同步检测模块用于产生第二射频信号与参考信号之间的第二相位同步点脉冲，第二相位同步点脉冲作为闸门电路模块中闸门电路的关门信号；所述计数器模块采用计数器，计数器模块用于在开门信号和关门信号的控制下对参考信号进行计数，在闸门时间内获得参考信号的计数值；所述信号处理模块采用单片机，信号处理模块用于对计数器获得的计数值、参考信号与接收信号的周期差以及接收信号和发射信号之间时间同步检测算法的处理；所述同步显示模块采用LCD显示器，用于显示时间同步检测的结果；发射信号模块的信号输出端与第一频率变换模块的信号输入端连接，第一频率变换模块的信号输出端分别与信号控制模块的信号输入端和第一同步检测模块的信号输入端连接；频率标准模块的信号输出端与第一锁相倍频模块的信号输入端和第二锁相倍频模块的信号输入端均连接，第一锁相倍频模块的信号输出端与频率合成模块的信号输入端连接，第二锁相倍频模块的信号输出端与第一同步检测模块的信号输入端和第二同步检测模块的信号输入端均连接；接收信号模块的信号输出端与第二频率变换模块的信号输入端连接，第二频率变换模块的信号输出端与第二同步检测模块的信号输入端连接，信号控制模块的信号输出端与频率合成模块的信号输入端连接，频率合成模块的信号输出端分别与第一同步检测模块的信号输入端、第二同步检测模块的信号输入端以及计数器模块的信号输入端连接，第一同步检测模块的信号输出端和第二同步检测模块的信号输出端均与闸门电路模块的信号输入端连接，闸门电路模块的信号输出端和频率合成模块的信号输出端均与计数器模块的信号输入端连接，计数器模块的信号输出端与信号处理模块的信号输入端连接，信号处理模块的信号输出端与同步显示模块的信号输入端与连接。2.根据权利要求1所述的一种高精度双基地雷达时间同步检测系统，其特征在于：所述的第一同步检测模块利用FPGA内部的多个边沿型D触发器、多个两输入与门电路以及多个反相器构成，第一频率变换模块的信号输出端和频率合成模块输出端均与第一一边沿型D触发器的信号输入端连接，其中，第一频率变换模块产生的第一射频信号作第一一边沿型D触发器的输入信号，第二锁相倍频模块将频率标准模块产生的10MHz的频率标准信号倍频至300MHz作为第一一边沿型D触发器的时钟信号，第一一边沿型D触发器的信号输出端与第一一反相器的信号输入端连接，第一一反相器的信号输出端与第一频率变换模块的信号输出端分别与第一一两输入与门的两个信号输入端连接，第一一两输入与门的输出端产生第一一脉冲信号；频率合成模块的信号输出端与第一二边沿型D触发器的信号输入端连接，其中，频率合成模块产生的参考信号作第一二边沿型D触发器的输入信号，第二锁相倍频模块将频率标准模块产生的10MHz的频率标准信号倍频至300MHz作为第一二边沿型D触发器的时钟信号，第一二边沿型D触发器的信号输出端与第一二反相器的信号输入端连接，第一二反相器的信号输出端与频率变换模块的信号输出端分别与第一二两输入与门的两个信号输入端连接，第一二两输入与门的输出端产生第一二脉冲信号；第一一两输入与门的输出端与第一二两输入与门的输出端分别与第一三两输入与门的两个信号输入端连接，第一三两输入与门的输出端产生第一一相位同步点脉冲信号；第一一两输入与门的输出端产生的第一一脉冲信号与第一二两输入与门的输出端产生的第一二脉冲信号分别被延迟二个时钟周期后与第一四两输入与门的两个信号输入端连接，第一四两输入与门的输出端产生第一二相位同步点脉冲信号；第一一两输入与门的输出端产生的第一一脉冲信号与第一二两输入与门的输出端产生的第一二脉冲信号分别被延迟三个时钟周期后与第一两输入与门的两个信号输入端连接，第一两输...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜保强，徐盛，徐宏，李松霖，邓冉，莫淬书，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南,41