太赫兹雷达收发系统和单发多收太赫兹相参雷达技术方案

本发明专利技术实施例提供一种太赫兹雷达收发系统及太赫兹雷达，该太赫兹雷达收发系统包括：单频连续波源组，包含多个适于产生单频连续波本振信号的单频连续波源；线性调频信号生成单元，适于接收扫频控制信号并根据扫频控制信号生成线性调频连续波信号；连接至单频连续波源组和线性调频信号生成单元的上变频单元，适于基于线性调频连续波信号和单频连续波源组中第一单频连续波源所产生的单频连续波本振信号生成太赫兹雷达发射信号，适于基于线性调频连续波信号和单频连续波源组中第二单频连续波源所产生的单频连续波本振信号生成一级下变频本振信号。由此在满足太赫兹雷达的发射功率的前提下还能保障雷达分析接收信号的精确可靠性。

【技术实现步骤摘要】
太赫兹雷达收发系统和单发多收太赫兹相参雷达
本专利技术涉及太赫兹雷达
，具体地，涉及一种太赫兹雷达收发系统、太赫兹雷达和单发多收太赫兹雷达。
技术介绍
太赫兹波(Terahertz，THz)是指频率在0.1～10THz范围内的电磁波，介于红外和微波波段之间，是一种新型的电磁辐射。近年来，随着太赫兹源以及相关元器件的突破，太赫兹波安全无辐射、穿透性强、抗干扰能力强、分辨率高等一系列独特的优势在雷达探测、遥感、安全检测、生物信息提取以及医学诊断等领域被寄予厚望，已成为国内外研究热点。对于太赫兹频谱的低端频率电磁波，目前已可借助亚毫米波调频连续波雷达技术产生，例如文献“CooperKB,DenglerRJ,LlombartN,etal.THzImagingRadarforStandoffPersonnelScreening[J].IEEETransactionsonTerahertzScience&Technology,2011,1(1):169-182.”报道了一种频率可达675GHz的单发单收调频连续波太赫兹雷达系统，用于人体三维成像。但是，一方面，由于目前国内外绝大多数的太赫兹雷达均采用单发单收的收发系统设计，而单个太赫兹频率源输出功率较低，导致太赫兹雷达在其频率源输出射频信号用于发射的情况下，由太赫兹频率源所功分出的信号无法满足接收通道中本振信号所需的驱动电压，严重影响了太赫兹雷达的工作性能；另一方面，目前市面上所应用的太赫兹雷达由于缺乏相位信号控制，导致无法良好地控制太赫兹雷达所发射的太赫兹信号的连续性，也同样会影响太赫兹雷达的工作性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种太赫兹雷达收发系统，能够至少解决
技术介绍
中所阐述的太赫兹频率源输出功率过低，在满足太赫兹信号发射的情况下无法保障太赫兹雷达接收通道中本振信号所需的驱动电压和太赫兹雷达所发射的太赫兹信号的连续性差而导致太赫兹雷达的工作性能降低的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种太赫兹雷达收发系统，该系统包括：单频连续波源组，包含多个适于产生单频连续波本振信号的单频连续波源；线性调频信号生成单元，适于接收扫频控制信号并根据所述扫频控制信号生成线性调频连续波信号；连接至所述单频连续波源组和所述线性调频信号生成单元的上变频单元，适于基于所述线性调频连续波信号和所述单频连续波源组中第一单频连续波源子组所产生的单频连续波本振信号生成太赫兹雷达发射信号，适于基于所述线性调频连续波信号和所述单频连续波源组中第二单频连续波源子组所产生的单频连续波本振信号生成一级下变频本振信号。通过上述技术方案，本专利技术一方面通过使用多个不同的单频连续波源分别驱动发射信号和接收通道中的本振信号，使得在满足太赫兹雷达的发射功率的同时还能保障雷达接收通道下本振信号所需要的驱动电压，解决了当前技术水平下的太赫兹频率源因输出功率较低而无法通过功分同时满足发射和接收的问题；另一方面，通过利用线性调频信号生成单元实现了控制雷达发射信号的连续性。由此，在满足太赫兹雷达的发射功率的前提下还能保障雷达分析接收信号的精确可靠性。需要指出的是，本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1示出的是本专利技术一实施例的太赫兹雷达收发系统的结构示意图；图2示出的是本专利技术另一实施例的太赫兹雷达收发系统的结构示意图；图3示出的是本专利技术又一实施例的单发双收调频连续波太赫兹相参雷达收发系统的结构示意图；图4示出的是图3所示的单发双收调频连续波太赫兹相参雷达收发系统的详细结构示意图。附图标记说明101单频连续波源组10641-10644低通滤波器102线性调频信号生成单元103信号锁相单元104上变频单元1011、1012单频连续波源105差拍本振信号生成单元106下变频单元107雷达接收单元1031信号发生器1032第一中频功分器1021任意波形发生器21、22、23点频源31、32、33射频功分器1041第二中频功分器41、42、43上变频混频器51、52、53射频带通滤波器61、62、63射频放大倍频电路71、72差拍混频器81、82中频放大倍频电路10611-10614下变频混频器10621、10622中频带通滤波器10631、10632中频放大电路具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属
中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例一参见图1示出的是本专利技术一实施例的太赫兹雷达收发系统的结构示意图，该太赫兹雷达收发系统包括单频连续波源组101、线性调频信号生成单元102、与单频连续波源组101和线性调频信号生成单元102连接的信号锁相单元103和上变频单元104；更具体地，在单频连续波源组101中包含有例如1011、1012等多个单频连续波源，每个单频连续波源适于产生一定频率的单频连续波本振信号，故单频连续波源组101适于产生一组多个单频连续波本振信号，本实施例在此对波源组中的单频连续波源的数量不加以限定，同样也对该单频连续波源组101中的多个单频连续波源1011所产生的本振信号的频率范围之间的关系(例如相等或不相等)不加以限定。该线性调频信号生成单元102适于接收扫频控制信号并根据该扫频控制信号生成线性调频连续波信号，由此控制并保障雷达发射信号的连续性；该信号锁相单元103适于输出参考频率信号至线性调频信号生成单元102和单频连续波源组101以对该单频连续波本振信号和该线性调频连续波信号执行锁相，由此保障了该雷达收发系统10中所有信号的同步性；该上变频单元104适于基于线性调频连续波信号和单频连续波源组101下的其中一个或多个单频连续波源所产生的单频连续波本振信号生成太赫兹雷达发射信号以用于雷达发射，以及适于基于线性调频连续波信号和单频连续波源组101下的其他的一个或多个单频连续波源所产生的单频连续波本振信号生成一级下变频本振信号；由此，使得单频连续波源组下的一部分(一个或多个)的单频连续波源作为第一单频连续波源子组用于雷达发射，另一部分(其他的一个或多个)的单频连续波源作为第二单频连续波源子组用于生成适于分析雷达接收回波信号的下变频本振信号，使得太赫兹波源在仅用于发射或提供下变频本振信号源，可以理解的是，该第一或第二单频连续波源子组中所包含的单频连续波源的数量可以是一个也可以是多个，本专利技术实施例在此不作限定；由此解决了现有技术中由于单个太赫兹波源功率低在实现发射信号的同时下无法保障功分出的下变频本振信号的可靠性的技术难题。实施例二实施例二可以看作是实施例一的一种优选实施例，因在实施例一中仅仅公开了该太赫兹雷达在信号发射方面的部分问题，而未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹雷达收发系统，其特征在于，该系统包括：单频连续波源组，包含多个适于产生单频连续波本振信号的单频连续波源；线性调频信号生成单元，适于接收扫频控制信号并根据所述扫频控制信号生成线性调频连续波信号；上变频单元，连接至所述单频连续波源组和所述线性调频信号生成单元，适于基于所述线性调频连续波信号和所述单频连续波源组中第一单频连续波源子组所产生的单频连续波本振信号生成太赫兹雷达发射信号，适于基于所述线性调频连续波信号和所述单频连续波源组中第二单频连续波源子组所产生的单频连续波本振信号生成一级下变频本振信号。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹雷达收发系统，其特征在于，该系统包括：单频连续波源组，包含多个适于产生单频连续波本振信号的单频连续波源；线性调频信号生成单元，适于接收扫频控制信号并根据所述扫频控制信号生成线性调频连续波信号；上变频单元，连接至所述单频连续波源组和所述线性调频信号生成单元，适于基于所述线性调频连续波信号和所述单频连续波源组中第一单频连续波源子组所产生的单频连续波本振信号生成太赫兹雷达发射信号，适于基于所述线性调频连续波信号和所述单频连续波源组中第二单频连续波源子组所产生的单频连续波本振信号生成一级下变频本振信号。2.根据权利要求1所述的太赫兹雷达收发系统，其特征在于，该系统还包括：差拍本振信号生成单元，连接至所述单频连续波源组；下变频单元，连接至所述差拍本振信号生成单元和所述上变频单元；雷达接收单元，连接至所述下变频单元，配置有接收天线用以接收P路的雷达回波信号；其中，所述上变频单元还适于根据所述线性调频连续波信号和所述多路的单频连续波本振信号输出P路一级下变频本振信号至所述下变频单元，P为大于1的自然数；以及所述差拍本振信号生成单元适于根据接收自所述第一单频连续波源子组和所述第二单频连续波源子组的多种频率的单频连续波本振信号输出P路的二级下变频本振信号至所述下变频单元；其中所述下变频单元适于利用P路的所述一级下变频本振信号和P路的所述二级下变频本振信号调频所述雷达接收单元所接收到的P路的所述雷达回波信号。3.根据权利要求2所述的太赫兹雷达收发系统，其特征在于，所述下变频单元包含下变频混频模块，用于：根据接收自所述上变频单元所输出的P路一级下变频本振信号对接收到的P路雷达回波信号分别执行一级下变频混频；根据接收自所述差拍本振信号生成单元所输出的P路二级下变频本振信号，对完成所述执行一级下变频混频后的P路信号分别执行二级下变频正交解调以输出P路零中频的同相分量信号和正交分量信号。4.根据权利要求1所述的太赫兹雷达收发系统，其特征在于，所述下变频单元还包含连接至所述下变频混频模块的低通滤波模块。5.根据权利要求1所述的太赫兹雷达收发系统，其特征在于，所述线性调频连续波信号波形s(t)满足其中，f0、A、B、T分别对应表示扫频控制信号的频率、幅度、带宽、周期，t表示以秒为量纲的时间，rect(t)表示宽度为1的矩形窗函数，N表示扫频控制信号从开始接收到停止接收的扫频期间所包含的扫描周期的个数。6.根据权利要求2所述的太赫兹雷达收发系统，其特征在于，P取值为2，所述单频连续波源组适于产生两种频率的单频连续波本振信号，以及所述单频连续波源组包含第一点频源、第二点频源、第三点频源，以及连接至所述第一点频源的第一射频功分器、连接至所述第二点频源的第二射频功分器、连接至所述第三点频源的第三射频功分器，其中，所述第一点频源用于产生第一频率的单频连续波信号并经所述第一射频功分器功分后分别作为上变频单元的第一路本振输入和差拍本振信号生成单元的射频输入；所述第二点频源用于产...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱先，
申请(专利权)人：北京雷测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11