一种周界防护雷达系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种周界防护雷达系统及方法，涉及雷达技术领域，解决雷达无法实现对中距或远距周界防范能力的目标检测的问题。周界防护雷达系统包括：雷达主机，雷达主机包括：数字模块，用于获取控制参数，并根据所述控制参数产生波控指令；所述数字模块还用于对所述回波信号进行和差波束处理，得到当前扫描角度的和差波束信号；并根据所述和差波束信号，结合所述当前扫描角度，进行目标距离周界防范能力的目标检测处理，获取检测结果；与所述数字模块通信连接的有源天线模块，用于按照所述波控指令指定的方位向角度，发射线性调频连续波信号以及接收回波信号。本发明专利技术的方案实现了中距或远距周界防范能力的目标检测。距周界防范能力的目标检测。距周界防范能力的目标检测。

【技术实现步骤摘要】
一种周界防护雷达系统及方法


[0001]本专利技术涉及雷达
，具体涉及一种周界防护雷达系统及方法。

技术介绍

[0002]随着对重要场所及重要活动地点的周边安全保障要求日益严格，对要地周界的安防需求越来越受到重视。传统的周界安防技术手段采用人力定时定点巡逻，以及布设铁丝围栏等障碍物防止穿越，这种“人防”“物防”的手段耗费大量的人力物力资源，且不便于统一管理。
[0003]目前大多数周界安防技术手段集中于近距防范范畴，如红外对射，微波对射，电子围栏，泄漏电缆等技术。这些技术实现利用的原理不同，实现效果各有利弊，但是共有的特点是重点针对边界线区域的近距离防范，无法对边界线远端可能要入侵的目标进行预警与跟踪。因此这类近距防范手段通常应用于厂房，小区等地区的周界防范。对于有疑似入侵目标跟踪与预判需求的边境线周界防范而言，需要中距或远距周界防范能力。
[0004]视频技术是周界防范的一种重要手段，可以通过安装高清摄像头对边界区域进行实时监控。但是受光学传感器特征的影响，夜晚及雨雾等能见度差的条件下，光学摄像头的照射范围大大缩减；且光学摄像头探测范围有限，在一段4km范围的边界上就需要安装数十台摄像头设备，且在光学能见度较好的情况下，探测范围也只是在几百米之内，无法满足周界防范需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种周界防护雷达系统及方法，以实现对周界区域内可疑入侵目标的检测。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术的实施例提供一种周界防护雷达系统，包括：雷达主机，所述雷达主机包括：
[0008]数字模块，用于获取控制参数，并根据所述控制参数产生波控指令；
[0009]所述数字模块还用于对所述回波信号进行和差波束处理，得到当前扫描角度的和差波束信号；并根据所述和差波束信号，结合所述当前扫描角度，进行目标检测处理，获取检测结果；
[0010]与所述数字模块通信连接的有源天线模块，用于按照所述波控指令在指定的方位向角度，发射线性调频连续波信号以及接收回波信号。
[0011]可选的，周界防护雷达系统还包括：与所述雷达主机的数字模块通信连接的控制模块，用于向所述雷达主机发送所述控制参数。
[0012]可选的，所述有源天线模块包括：
[0013]波控模块，用于接收所述波控指令；
[0014]与所述波控模块通信连接的发射频组件，用于根据激励信号，产生线性调频连续
波信号，并将所述线性调频连续波信号上变频和功率放大后，得到第一路线性调频连续波信号和第二路线性调频连续波信号；将所述第一路线性调频连续波信号由所述波控指令在指定的方位向角度上发射，将所述第二路线性调频连续波信号耦合至收射频组件；
[0015]与所述发射频组件通信连接的收射频组件，用于接收所述第二路线性调频连续波信号；
[0016]与所述发射频组件通信连接的发天线阵面，用于将所述第一路线性调频连续波信号在由所述波控指令指定的方位向角度上发射出去；
[0017]与所述收射频组件通信连接的收天线阵面，用于在由所述波控指令指定的方位向角度上接收所述第一路线性调频连续波信号的N路回波信号，并将所述回波信号传输至所述收射频组件，N大于或者等于1。
[0018]可选的，所述有源天线模块还包括：
[0019]与所述发射频组件和所述收射频组件通信连接的频率源模块，用于向所述发射频组件和所述收射频组件提供稳定频率时钟信号。
[0020]可选的，所述数字模块包括：
[0021]与所述控制模块通信连接的数据形成与接口控制子模块，用于向所述波控模块发送所述波控指令以及向DA模块发送DA信号，所述波控指令用于对发射信号参数、接收信号数字衰减及相控阵电扫描角度在扫描范围内进行控制；
[0022]与所述数据形成与接口控制子模块通信连接的DA模块，用于接收所述DA信号，并产生激励信号，发送给所述发射频组件，以使所述发射频组件产生线性调频连续波信号；
[0023]与所述收射频组件通信连接的AD模块，用于接收所述收射频组件发送的N路回波信号，并对所述N路回波信号进行采集，得到N路采集信号，N大于或者等于1；
[0024]与所述AD模块通信连接的数据处理模块，用于对所述N路采集信号，进行和差波束处理，得到当前扫描角度的和差波束信号；并根据所述和差波束信号，结合所述当前扫描角度，进行目标检测处理，获取检测结果。
[0025]可选的，所述和差波束信号为：和
‑
方位差
‑
俯仰差的单脉冲信号；
[0026]根据所述和差波束信号，结合所述当前扫描角度，进行目标检测处理，获取检测结果，包括：
[0027]根据所述和
‑
方位差
‑
俯仰差的单脉冲信号，通过目标检测处理获取目标的距离、方位角度、俯仰角度和径向速度信息，作为检测结果。
[0028]可选的，所述频率源模块还分别与所述AD模块和所述DA模块通信连接，用于为所述AD模块和所述DA模块提供稳定时钟频率信号。
[0029]可选的，周界防护雷达系统还包括：
[0030]与所述雷达主机电连接的配电模块，用于为所述雷达主机提供电源。
[0031]本专利技术的实施例还提供一种周界防护雷达系统的信号处理方法，应用于如上述任一项所述的周界防护雷达系统，所述方法包括：
[0032]获取控制参数；
[0033]根据所述控制参数在当前扫描角度发射线性调频连续波信号以及接收回波信号；
[0034]对所述回波信号，进行和差波束处理，得到当前扫描角度的和差波束信号；
[0035]根据所述和差波束信号，结合所述当前扫描角度，进行目标检测处理，获取检测结
果。
[0036]可选的，根据所述和差波束信号，结合所述当前扫描角度，进行目标检测处理，获取检测结果，包括：
[0037]根据所述和
‑
方位差
‑
俯仰差的单脉冲信号，通过目标检测处理获取目标的距离、方位角度、俯仰角度和径向速度信息，得到检测结果。
[0038]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0039]本专利技术的上述方案，采用相控阵扫描式周界防护雷达系统，通过雷达主机的数字模块对有源天线模块的回波信号进行和差波束处理，得到当前扫描角度的和差波束信号；并根据所述和差波束信号，结合当前扫描角度，进行目标检测处理，获取目标的距离、方位角、俯仰角、径向速度等检测结果；能够实现对中远距周界防范区域内可疑入侵目标的高精度检测。
附图说明
[0040]图1是本专利技术的周界防护雷达系统的架构示意图；
[0041]图2是本专利技术的周界防护雷达系统的操作流程图；
[0042]图3是本专利技术的周界防护雷达系统的雷达主机运行流程图。
具体实施方式
[0043]下面将参照附图更详细地描述本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种周界防护雷达系统，其特征在于，包括：雷达主机(1)，所述雷达主机(1)包括：数字模块(2)，用于获取控制参数，并根据所述控制参数产生波控指令；所述数字模块(2)还用于对所述回波信号进行和差波束处理，得到当前扫描角度的和差波束信号；并根据所述和差波束信号，结合所述当前扫描角度，进行目标距离周界防范能力的目标检测处理，获取检测结果；与所述数字模块(2)通信连接的有源天线模块(3)，用于按照所述波控指令在指定的方位向角度，发射线性调频连续波信号以及接收回波信号。2.根据权利要求1所述的周界防护雷达系统，其特征在于，还包括：与所述雷达主机(1)的数字模块(2)通信连接的控制模块(4)，用于向所述雷达主机(1)发送所述控制参数。3.根据权利要求1或2所述的周界防护雷达系统，其特征在于，所述有源天线模块(3)包括：波控模块(5)，用于接收所述波控指令；与所述波控模块(5)通信连接的发射频组件(6)，用于根据激励信号，产生线性调频连续波信号，并将所述线性调频连续波信号上变频和功率放大后，得到第一路线性调频连续波信号和第二路线性调频连续波信号；将所述第一路线性调频连续波信号在由所述波控指令指定的方位向角度上发射，将所述第二路线性调频连续波信号耦合至收射频组件(7)；与所述发射频组件(6)通信连接的收射频组件(7)，用于接收所述第二路线性调频连续波信号；与所述发射频组件(6)通信连接的发天线阵面(8)，用于将所述第一路线性调频连续波信号在由所述波控指令指定的方位向角度上发射出去；与所述收射频组件(7)通信连接的收天线阵面(9)，用于在由所述波控指令指定的方位向角度上接收所述第一路线性调频连续波信号的N路回波信号，并将所述回波信号传输至所述收射频组件(7)，N大于或者等于1。4.根据权利要求3所述的周界防护雷达系统，其特征在于，所述有源天线模块(3)还包括：与所述发射频组件(6)和所述收射频组件(7)通信连接的频率源模块(10)，用于向所述发射频组件(6)和所述收射频组件(7)提供稳定频率时钟信号。5.根据权利要求4所述的周界防护雷达系统，其特征在于，所述数字模块(2)包括：与所述控制模块(4)通信连接的数据形成与接口控制子模块(11)，用于向所述波控模块(5)发送所述波控指令以及向DA模块(12)发送DA信号，所述波控指令用于对发射信号参数、接收信号数字衰减及相控阵电扫描角度在扫描范围内进行控制；与所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：董勇伟，冀广宇，李毅之，李凌霄，
申请(专利权)人：中科宇达北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：