System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置及方法制造方法及图纸_技高网
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微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置及方法制造方法及图纸

技术编号:41128529 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-30 17:57
本申请涉及一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置及方法,其中,包括:信号生成模块,用于生成多分量扫频信号,并接收目标雷达发送的目标回波信号;硬件处理模块,用于基于多分量扫频信号,对目标回波信号进行带宽压缩操作,得到目标回波信号对应的中频压缩信号;信号转换模块,用于对中频压缩信号进行采样量化操作,得到中频压缩信号对应的数字信号,并根据数字信号生成宽带信号距离维滤波结果。由此,解决了现有的距离维滤波技术对目标回波信噪比影响较大,滤波距离范围较窄等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及雷达,特别涉及一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置及方法


技术介绍

1、雷达是一种利用电磁波进行目标探测的装置,其通过发射电磁波信号并接收目标反射回波,以从中获取目标的距离、速度、加速度及目标特征等信息。宽带雷达因具有对目标的高分辨成像能力,在航空航天、遥感遥测、军事侦查等领域得到了广泛的应用。然而传统雷达受限于电器件带宽限制,难以通过发收大带宽信号实现高分辨探测。微波光子雷达基于光电子器件产生、传输、处理高频宽带雷达信号,可支持高分辨、高精度的雷达探测系统,是未来高分辨雷达发展的潜在方向。

2、然而,高频宽带雷达在应用中往往存在许多非理想干扰信号。一种典型的干扰例如:探空雷达的云与鸟杂波,穿墙雷达的墙体与环境杂波等。该类干扰通常与目标回波具有相同的频段、波形与到达角,因此难以通过传统滤波技术,如频域滤波、空域滤波(波束成形)等手段进行消除。因此,需要从距离角度出发,对上述宽带干扰进行抑制。

3、在数字域上结合匹配滤波技术,对获得的目标高分辨一维像进行数字信号处理可实现距离维滤波,然而该方案基于匹配滤波技术,需要带宽与信号带宽一致的adc(analog-to-digital converter,模/数转换器),因而不适用于宽带雷达;时域选通技术通过在接收端对目标回波进行时域加窗选通以抑制干扰,然而宽带雷达往往采用调制脉冲,目标回波与干扰成分在时域上往往存在交叠。时域选通技术将回波连同干扰信号被一同抑制,恶化了信噪比;频率分集阵列拥有扫描式的波束方向图,可实现等效的距离维滤波,然而这一波束扫描特性减少了目标在波束中的暴露时间,恶化了信噪比;针对线性调频信号的去斜接收方法通过调控参考信号延时,可以实现等效的距离维滤波,然而受制于接收机带宽,该方案的滤波距离范围窄,对远距离目标的信噪比恶化严重。

4、综上所述,现有的距离维滤波技术对目标回波信噪比影响较大,滤波距离范围较窄,亟待解决。


技术实现思路

1、本申请提供一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置及方法,以解决现有的距离维滤波技术对目标回波信噪比影响较大,滤波距离范围较窄等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置,包括:信号生成模块,用于生成多分量扫频信号,并接收目标雷达发送的目标回波信号;硬件处理模块,用于基于所述多分量扫频信号,对所述目标回波信号进行带宽压缩操作,得到所述目标回波信号对应的中频压缩信号;信号转换模块,用于对所述中频压缩信号进行采样量化操作,得到所述中频压缩信号对应的数字信号,并根据所述数字信号生成宽带信号距离维滤波结果。

3、可选地,在本申请的一个实施例中,所述信号生成模块包括:回波信号接收单元,用于接收所述目标回波信号;多分量扫频信号生成单元,用于生成所述多分量扫频信号。

4、可选地,在本申请的一个实施例中,所述硬件处理模块包括:电光转换单元,用于对所述目标回波信号进行电光转换调制,得到光域回波信号;光电变换单元,用于对所述光域回波信号进行光电转换调制,得到微波域回波信号,并基于所述多分量扫频信号,对所述微波域回波信号进行时频二维信号处理,生成所述中频信号;低通滤波单元,用于提取所述中频信号的目标低频部分,获取所述中频压缩信号。

5、可选地,在本申请的一个实施例中,所述信号转换模块包括:电模数转换器,用于对所述中频压缩信号执行采样操作,得到中频压缩信号样本,并对所述中频压缩信号样本进行量化处理,以获取所述数字信号;滤波单元,用于通过预设时频二维匹配滤波算法对所述数字信号进行滤波,得到所述宽带信号距离维滤波结果。

6、本申请第二方面实施例提供一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收方法,包括以下步骤:生成多分量扫频信号,并接收目标雷达发送的目标回波信号;基于所述多分量扫频信号,对所述目标回波信号进行带宽压缩操作,得到所述目标回波信号对应的中频压缩信号;对所述中频压缩信号进行采样量化操作,得到所述中频压缩信号对应的数字信号,并根据所述数字信号生成宽带信号距离维滤波结果。

7、可选地,在本申请的一个实施例中,所述基于所述多分量扫频信号,对所述目标回波信号进行带宽压缩操作,得到所述目标回波信号对应的中频压缩信号,包括:对所述目标回波信号进行电光转换调制,得到光域回波信号;对所述光域回波信号进行光电转换调制,得到微波域回波信号,并基于所述多分量扫频信号,对所述微波域回波信号进行时频二维信号处理,生成所述中频信号;提取所述中频信号的目标低频部分,获取所述中频压缩信号。

8、可选地,在本申请的一个实施例中,所述对所述中频压缩信号进行采样量化操作,得到所述中频压缩信号对应的数字信号,包括:对所述中频压缩信号执行采样操作,得到中频压缩信号样本,并对所述中频压缩信号样本进行量化处理,以获取所述数字信号。

9、可选地,在本申请的一个实施例中,所述根据所述数字信号生成宽带信号距离维滤波结果,包括:通过预设时频二维匹配滤波算法对所述数字信号进行滤波,得到所述宽带信号距离维滤波结果。

10、本申请第三方面实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的微波光子宽带雷达距离维滤波接收方法。

11、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的微波光子宽带雷达距离维滤波接收方法。

12、由此,本申请的实施例具有以下有益效果:

13、本申请的实施例可通过包括信号生成模块,用于生成多分量扫频信号,并接收目标雷达发送的目标回波信号;硬件处理模块,用于基于多分量扫频信号,对目标回波信号进行带宽压缩操作,得到目标回波信号对应的中频压缩信号;信号转换模块,用于对中频压缩信号进行采样量化操作,得到中频压缩信号对应的数字信号,并根据数字信号生成宽带信号距离维滤波结果。本申请通过利用多分量扫频信号的大时间窗口与时频二维特性,有效提升了滤波距离范围,降低了对目标回波的影响程度。由此,解决了现有的距离维滤波技术对目标回波信噪比影响较大,滤波距离范围较窄等问题。

14、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号生成模块包括:

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述硬件处理模块包括:

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号转换模块包括:

5.一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述多分量扫频信号,对所述目标回波信号进行带宽压缩操作,得到所述目标回波信号对应的中频压缩信号,包括:

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述中频压缩信号进行采样量化操作,得到所述中频压缩信号对应的数字信号,包括:

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述数字信号生成宽带信号距离维滤波结果,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求5-8任一项所述的微波光子宽带雷达距离维滤波接收方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求5-8任一项所述的微波光子宽带雷达距离维滤波接收方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号生成模块包括:

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述硬件处理模块包括:

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号转换模块包括:

5.一种微波光子宽带雷达距离维滤波接收方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述多分量扫频信号,对所述目标回波信号进行带宽压缩操作,得到所述目标回波信号对应的中频压缩信号,包括:

7.根据权利要求5所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑小平朱正元李尚远薛晓晓
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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