一种新型小目标探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型小目标探测装置，包括依次连接的射频前端、高性能ADC、串并转换模块、多通道混频器、多相滤波器、累加器、低通滤波模块、脉冲压缩模块及目标检测模块。本实用新型专利技术的有益效果是：第一，高性能ADC连接串并转换模块，降低了多通道混频器及多相滤波器等模块的数据率，降低了这些模块的信号处理难度；第二，采样率

【技术实现步骤摘要】
一种新型小目标探测装置
本技术属于雷达
，具体涉及一种新型小目标探测装置。
技术介绍
近年来，随着低空空域管制的逐步开放和小型无人机等飞行器技术的迅猛发展，小型无人机违规飞行扰乱正常航空秩序和非法测绘等负面新闻频频见诸报端。此外，机场的飞鸟活动也会对飞机的起降构成较大威胁。因此，有必要研究小目标探测装置以对这些机场飞行小目标进行有效的监控和反制。由于这些小目标的雷达截面积很小，因此，需要探测装置的接收机具有较高信号处理增益，以达到在微弱的回波信号中检测出小目标的目的。探测装置接收机中的数字信号处理模块包括中频采样，数字下变频，脉冲压缩，目标检测等。其中，中频采样模块用高性能模数转换器对射频前端输出的中频信号进行采样，将模拟信号转换成数字信号，得到数字中频实信号。数字下变频模块将高采样率的数字中频实信号转化成低采样率的数字基带复信号，在将中频信号转化成基带信号的同时，完成采样率的转换，在保持信号特性不变的同时，大大降低数据采样率，降低了后级信号处理模块的负担。脉冲压缩模块对数字下变频后的基带回波信号进行匹配滤波处理，从而利用目标检测技术从匹配滤波结果中检测出回波信号中包含的目标。传统的数字下变频包括数字混频器，低通滤波器，抽取器三个环节。抽取后得到的是和信号带宽匹配的低采样率数字基带复信号。然而，在ADC采样率很高，达到数百MHz的情况下，该结构中的数字混频器和低通滤波器也工作在相应的高频率下，可实现性不强。并且，抽取器工作在低通滤波器之后，意味着很多经过数字混频器和低通滤波器处理的数据没有被利用，系统计算效率不高。由此可见，接收机需要处理两个问题，第一，回波信号弱。第二，传统数字下变频工程实现性不强，系统计算效率低。
技术实现思路
为克服现有技术存在的技术缺陷，本技术公开了一种新型小目标探测装置，结构简单且节省系统资源，回波信号强，该探测装置的系统计算效率高。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种新型小目标探测装置，包括射频前端、高性能ADC、串并转换模块、多通道混频器、多相滤波器、累加器、低通滤波模块、脉冲压缩模块及目标检测模块，所述射频前端与高性能ADC输入端连接，高性能ADC输出端与串并转换模块输入端连接，串并转换模块输出端与多通道混频器输入端连接，多通道混频器输出端与多相滤波器输入端连接，多相滤波器输出端与累加器输入端连接，累加器输出端与低通滤波模块输入端连接，低通滤波模块输出端与脉冲压缩模块输入端连接，脉冲压缩模块输出端与目标检测模块输入端连接。优选地，还包括频谱矫正模块，频谱矫正模块输入端与累加器输出端连接，频谱矫正模块输出端与低通滤波模块输入端连接。本技术的有益效果是：第一，高性能ADC连接串并转换模块，降低了多通道混频器及多相滤波器等模块的数据率，降低了这些模块的信号处理难度；第二，采样率与K的取值可使混频系数获得为序列，即实现不用乘法器也可完成混频功能，节省系统资源；第三，利用了全部的采样数据，在多相滤波器后对数据进行同相累加，提高信号处理增益。附图说明图1是本技术的一种具体实施方式结构示意图。图2是本技术的另一种具体实施方式结构示意图。具体实施方式以下结合附图及附图标记对本技术的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例：参见附图1，附图2所示的一种新型小目标探测装置，包括射频前端、高性能ADC、串并转换模块、多通道混频器、多相滤波器、累加器、低通滤波模块、脉冲压缩模块及目标检测模块，所述射频前端与高性能ADC输入端连接，高性能ADC输出端与串并转换模块输入端连接，串并转换模块输出端与多通道混频器输入端连接，多通道混频器输出端与多相滤波器输入端连接，多相滤波器输出端与累加器输入端连接，累加器输出端与低通滤波模块输入端连接，低通滤波模块输出端与脉冲压缩模块输入端连接，脉冲压缩模块输出端与目标检测模块输入端连接。本实施例中，射频前端从天线中获取中频回波信号，高性能ADC以采样的方式对射频前端输出的中频回波信号进行采集，串并转换模块将采样率为的单通道高速率数据转换为K个采样率为的多通道的低速率数据，多通道混频器对各个子通道的低速率数据进行混频，采样率与K的取值可使混频系数获得为序列，降低了数字混频器的实现复杂度，多相滤波器用于对各个子通道混频后的信号进行处理，滤除感兴趣带宽以外的频谱，经过多相滤波器滤波后的信号将分成两组进行累加，偶数通道号的为一组进行累加，得到下变频后数字基带复信号的实部，奇数通道号的为一组进行累加，得到下变频后数字基带复信号的虚部，对由累加器处理后得到的下变频数字基带复信号通过低通滤波模块进行低通滤波处理，进一步滤除感兴趣频带以外的频谱，脉冲压缩模块用于对数字下变频后基带复信号进行匹配滤波处理，再用目标检测模块的目标检测技术从匹配滤波结果中检测出回波信号中包含的目标信号，实现小目标探测监控。优选地，还包括频谱矫正模块，频谱矫正模块输入端与累加器输出端连接，频谱矫正模块输出端与低通滤波模块输入端连接。在另一种实施例中，频谱校正，这一步是可选的，由具体的数字下变频系统参数而定。例如，射频前端输出的中频回波信号载频为，高性能ADC的采样率为，则等式不为0时，需要进行频谱校正；相反，则不需要进行频谱校正。频谱校正其具体实现为对输入的数据间隔取反即可，例如，输入[1234]，间隔取反后输出[1-23-4]。其中，%为取余符号。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施方式只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型小目标探测装置，其特征在于：包括射频前端、高性能ADC、串并转换模块、多通道混频器、多相滤波器、累加器、低通滤波模块、脉冲压缩模块及目标检测模块，所述射频前端与高性能ADC输入端连接，高性能ADC输出端与串并转换模块输入端连接，串并转换模块输出端与多通道混频器输入端连接，多通道混频器输出端与多相滤波器输入端连接，多相滤波器输出端与累加器输入端连接，累加器输出端与低通滤波模块输入端连接，低通滤波模块输出端与脉冲压缩模块输入端连接，脉冲压缩模块输出端与目标检测模块输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型小目标探测装置，其特征在于：包括射频前端、高性能ADC、串并转换模块、多通道混频器、多相滤波器、累加器、低通滤波模块、脉冲压缩模块及目标检测模块，所述射频前端与高性能ADC输入端连接，高性能ADC输出端与串并转换模块输入端连接，串并转换模块输出端与多通道混频器输入端连接，多通道混频器输出端与多相滤波器输入端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥秋，汪宗福，王驰，金敏，张平，何东，
申请(专利权)人：成都汇蓉国科微系统技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51