一种相位同步方法、星载雷达及地面接收站技术

本申请实施例提供了一种信号同步方法、星载雷达及地面接收站，应用于第一星载雷达，该方法包括：在驯服晶振驱动下，通过第一基准频率源得到第一基准频率信号；将第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收第二星载雷达发射的第二基准频率信号；利用第一本振频率对第二基准频率信号进行处理，得到第二基准频率数据；接收地面反射的第一地面回波信号，并采集第一地面回波信号对应的第一地面回波数据；第一地面回波信号为第二星载雷达向地面发射雷达信号后反射到第一星载雷达上的信号；将第一地面回波数据与第二基准频率数据发送至地面接收站。接收站。接收站。

【技术实现步骤摘要】
一种相位同步方法、星载雷达及地面接收站


[0001]本申请涉及星载雷达
，尤其涉及一种相位同步方法、星载雷达及地面接收站。

技术介绍

[0002]在分布式卫星雷达系统中，由于不同卫星上的雷达采用各自不同的频率源，其雷达载波之间必然存在固定频差和由相位噪声引起的时变频差，因此，在使用分布式卫星雷达系统的干涉测高功能或地面动目标检测功能时，这些固定频差和时变频差的存在会降低这些功能的测量精度。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种相位同步方法、星载雷达及地面接收站，能够达到消除不同卫星雷达载波之间固定频差和时变频差，进而提升分布式卫星雷达系统的测量精度。
[0004]本申请的技术方案是这样实现的：
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种相位同步方法，其特征在于，应用于第一星载雷达，所述方法包括：
[0006]在驯服晶振驱动下，通过第一基准频率源得到第一基准频率信号；
[0007]将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号；以供所述第二星载雷达利用所述第二星载雷达对应的第二本振频率对所述第一基准频率信号进行处理，得到第一基准频率数据；
[0008]利用第一本振频率对所述第二基准频率信号进行处理，得到第二基准频率数据；所述第一本振频率为所述第一基准频率源产生的频率；
[0009]接收地面反射的第一地面回波信号，并采集所述第一地面回波信号对应的第一地面回波数据；所述第一地面回波信号为所述第二星载雷达向地面发射雷达信号后反射到所述第一星载雷达上的信号；
[0010]将所述第一地面回波数据与所述第二基准频率数据发送至地面接收站，以供所述地面接收站利用所述第二基准频率数据和所述第二星载雷达发送的所述第一基准频率数据对所述第一地面回波数据进行相位补偿。
[0011]在上述相位同步方法中，所述在驯服晶振驱动下，通过第一基准频率源得到第一基准频率信号之前，所述方法还包括：
[0012]采用原子钟信号和全球导航卫星系统信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动；
[0013]或者，采用原子钟信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动。
[0014]在上述相位同步方法中，所述采用原子钟信号和全球导航卫星系统信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动，包括：
[0015]将所述原子钟信号的频率进行倍频，得到第一倍频信号；
[0016]利用所述全球导航卫星系统信号和所述第一倍频信号经频率综合得到第一参考信号；
[0017]将所述第一参考信号的频率进行倍频，得到第二倍频信号，所述第二倍频信号的频率等于第一晶振频率；所述第一晶振频率为第一星载雷达的频率；
[0018]将所述初始晶振驱动的频率锁相到所述第二倍频信号，得到所述驯服晶振驱动。
[0019]在上述相位同步方法中，所述采用原子钟信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动，包括：
[0020]将所述原子钟信号的频率进行倍频，得到第三倍频信号，所述第三倍频信号的频率等于第一晶振频率；所述第一晶振频率为第一星载雷达的晶振频率；
[0021]将所述初始晶振驱动的频率锁相到所述第三倍频信号，得到所述驯服晶振驱动。
[0022]在上述相位同步方法中，所述将所述第一地面回波数据与所述第二基准频率数据发送至地面接收站，包括：
[0023]在一个脉冲周期到达时，至少将所述第一地面回波数据与所述第二基准频率数据发送至所述地面接收站。
[0024]在上述相位同步方法中，所述一个脉冲周期包括第一时间段和第二时间段，所述第一时间段先于所述第二时间段，所述将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号，包括：
[0025]在所述第一时间段中，将所述第一基准频率信号发送至所述第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的所述第二基准频率信号；
[0026]相应的，所述接收地面反射的第一地面回波信号，包括：
[0027]在所述第二时间段中，接收所述地面反射的所述第一地面回波信号。
[0028]在上述相位同步方法中，所述一个脉冲周期包括第一时间段和第二时间段，所述第一时间段先于所述第二时间段，所述将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号，包括：
[0029]在所述第二时间段中，将所述第一基准频率信号发送至所述第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的所述第二基准频率信号；
[0030]相应的，所述接收地面反射的第一地面回波信号，包括：
[0031]在所述第一时间段中，接收所述地面反射的所述第一地面回波信号。
[0032]在上述相位同步方法中，所述将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号，包括：
[0033]采用全方向天线将所述第一基准频率信号发送至所述第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的所述第二基准频率信号。
[0034]在上述相位同步方法中，所述第一基准频率信号的频率从预设频率范围内的频率中选取；所述预设频率范围为以所述第一星载雷达接收通道的中频频率为中心的频率范围；
[0035]所述第二基准频率信号的频率从预设频率范围内的频率中选取；所述预设频率范围为以所述第二星载雷达接收通道的中频频率为中心的频率范围；
[0036]所述第一基准频率信号的频率与所述中频频率之差为第一晶振频率的整数倍，所述第二基准频率信号的频率与所述中频频率之差为所述第一晶振频率的整数倍；所述第一
晶振频率为第一星载雷达的晶振频率；
[0037]所述第一基准频率信号的频率和所述第二基准频率信号的频率之差为所述第一晶振频率的整数倍。
[0038]第二方面，本申请实施例提供一种相位同步方法，其特征在于，应用于第二星载雷达，所述方法包括：
[0039]在驯服晶振驱动下，通过第二基准频率源得到第二基准频率信号；
[0040]将所述第二基准频率信号发送至第一星载雷达，并接收所述第一星载雷达发射的第一基准频率信号；
[0041]利用第二本振频率对所述第一基准频率信号进行处理，得到第一基准频率数据，所述第二本振频率为所述第二基准频率源产生的频率；
[0042]将所述第一基准频率数据发送至地面接收站，以供所述接收站利用所述第一基准频率数据、所述第一星载雷达发送的所述第二基准频率数据和第一地面回波数据对所述第一地面回波数据进行相位补偿。
[0043]在上述相位同步方法中，所述将所述第二基准频率信号发送至第一星载雷达，并接收所述第一星载雷达发射的第一基准频率信号之前，所述方法还包括：
[0044]向地面发射雷达信号，以供第一星载雷达接收发射所述雷达信号后地面反射的第一地面回波信号，并采集所述第一地面回波信号对应的第一地面回波数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号同步方法，其特征在于，应用于第一星载雷达，所述方法包括：在驯服晶振驱动下，通过第一基准频率源得到第一基准频率信号；将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号；以供所述第二星载雷达利用所述第二星载雷达对应的第二本振频率对所述第一基准频率信号进行处理，得到第一基准频率数据；利用第一本振频率对所述第二基准频率信号进行处理，得到第二基准频率数据；所述第一本振频率为所述第一基准频率源产生的频率；接收地面反射的第一地面回波信号，并采集所述第一地面回波信号对应的第一地面回波数据；所述第一地面回波信号为所述第二星载雷达向地面发射雷达信号后反射到所述第一星载雷达上的信号；将所述第一地面回波数据与所述第二基准频率数据发送至地面接收站，以供所述地面接收站利用所述第二基准频率数据和所述第二星载雷达发送的所述第一基准频率数据对所述第一地面回波数据进行相位补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在驯服晶振驱动下，通过第一基准频率源得到第一基准频率信号之前，所述方法还包括：采用原子钟信号和全球导航卫星系统信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动；或者，采用原子钟信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用原子钟信号和全球导航卫星系统信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动，包括：将所述原子钟信号的频率进行倍频，得到第一倍频信号；利用所述全球导航卫星系统信号和所述第一倍频信号经频率综合得到第一参考信号；将所述第一参考信号的频率进行倍频，得到第二倍频信号，所述第二倍频信号的频率等于第一晶振频率；所述第一晶振频率为第一星载雷达的晶振频率；将所述初始晶振驱动的频率锁相到所述第二倍频信号，得到所述驯服晶振驱动。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用原子钟信号对初始晶振驱动进行驯服，得到所述驯服晶振驱动，包括：将所述原子钟信号的频率进行倍频，得到第三倍频信号，所述第三倍频信号的频率等于第一晶振频率；所述第一晶振频率为第一星载雷达的晶振频率；将所述初始晶振驱动的频率锁相到所述第三倍频信号，得到所述驯服晶振驱动。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一地面回波数据与所述第二基准频率数据发送至地面接收站，包括：在一个脉冲周期到达时，至少将所述第一地面回波数据与所述第二基准频率数据发送至所述地面接收站。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一个脉冲周期包括第一时间段和第二时间段，所述第一时间段先于所述第二时间段，所述将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号，包括：在所述第一时间段中，将所述第一基准频率信号发送至所述第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的所述第二基准频率信号；
相应的，所述接收地面反射的第一地面回波信号，包括：在所述第二时间段中，接收所述地面反射的所述第一地面回波信号。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一个脉冲周期包括第一时间段和第二时间段，所述第一时间段先于所述第二时间段，所述将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号，包括：在所述第二时间段中，将所述第一基准频率信号发送至所述第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的所述第二基准频率信号；相应的，所述接收地面反射的第一地面回波信号，包括：在所述第一时间段中，接收所述地面反射的所述第一地面回波信号。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一基准频率信号发送至第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的第二基准频率信号，包括：采用全方向天线将所述第一基准频率信号发送至所述第二星载雷达，并接收所述第二星载雷达发射的所述第二基准频率信号。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基准频率信号的频率从预设频率范围内的频率中选取；所述预设频率范围为以所述第一星载雷达接收通道的中频频率为中心的频率范围；所述第二基准频率信号的频率从预设频率范围内的频率中选取；所述预设频率范围为以所述第二星载雷达接收通道的中频频率为中心的频率范围；所述第一基准频率信号的频率与所述中频频率之差为第一晶振频率的整数倍，所述第二基准频率信号的频率与所述中频频率之差为所述第一晶振频率的整数倍；所述第一晶振频率为第一星载雷达的晶振频率；所述第一基准频率信号的频率和所述第二基准频率信号的频率之差为所述第一晶振频率的整数倍，所述第一基准频率信号的频率和所述第二基准频率信号的频率不相等。10.一种信号同步方法，其特征在于，应用于第二星载雷达，所述方法包括：在驯服晶振驱动下，通过第二基准频率源得到第二基准频率信号；将所述第二基准频率信号发送至第一星载雷达，并接收所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世强，禹卫东，岳海霞，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：