本發(fā)明涉及接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理裝置。

背景技術(shù)：

二次雷達(dá)也稱為航空交通管制雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)，通過地面站和目標(biāo)應(yīng)答器之間的詢問和應(yīng)答，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤，接收到的回波中包含了目標(biāo)的距離和方位信息、氣壓高度信息，還可以用于對(duì)軍用和民用目標(biāo)的識(shí)別。二次雷達(dá)采用問答方式工作，詢問與應(yīng)答射頻信號(hào)波長不同，消除了地物雜波、氣象雜波的干擾，因此應(yīng)答回波比一次雷達(dá)反射回波強(qiáng)得多，然而，隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，基于模擬信號(hào)處理方式的L波段單脈沖氣象雷達(dá)系統(tǒng)的探測精度已無法滿足當(dāng)前高空氣象探測的要求，尤其是各種軍事活動(dòng)對(duì)精確高空氣象信息的要求，而傳統(tǒng)的處理技術(shù)由于存在模擬電路中的溫度漂移增益變化或直流電平漂移等現(xiàn)象，使得整體的穩(wěn)定性不好，需要采用過多的校正措施，操作比較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供了一種二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理裝置，為了準(zhǔn)確判定目標(biāo)偏離天線軸的方向和消除旁瓣應(yīng)答信息干擾，二次雷達(dá)接收系統(tǒng)采用了三路對(duì)數(shù)接收機(jī)單脈沖比幅體制，將帶有目標(biāo)信息的射頻信號(hào)變換成對(duì)數(shù)視頻送至應(yīng)答處理，通過對(duì)和、差通道脈沖信號(hào)鑒相器處理，判定目標(biāo)偏離天線軸的方向；運(yùn)用對(duì)和、控制通道脈沖幅度比較的方法，產(chǎn)生接收旁瓣抑制信號(hào)以消除應(yīng)答干擾，通過合理的設(shè)置接收機(jī)，使得幅相處理效果滿足雷達(dá)整機(jī)的要求，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理裝置，包括接收機(jī)和控制面板，所述控制面板上端固定安裝有觸摸屏和功能按鈕，所述接收機(jī)包括主控計(jì)算機(jī)，所述主控計(jì)算機(jī)的外表面安裝有路由器，所述路由器通過控制線連接在雷達(dá)控制器上，所述雷達(dá)控制器上安裝有集成電路板，所述集成電路板上焊接有多級(jí)控制電路：初級(jí)為中頻放大器，所述中頻放大器的輸出端連接有包絡(luò)檢波器，所述包絡(luò)檢波器的輸出端連接有距離測量系統(tǒng)，所述距離測量系統(tǒng)的輸出端連接有數(shù)字波形產(chǎn)生器；所述控制面板內(nèi)安裝有數(shù)字信號(hào)處理器和嵌入式處理器，所述數(shù)字信號(hào)處理器的通信數(shù)據(jù)端口通過主同步器與嵌入式處理器相連接，嵌入式處理器連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無線數(shù)據(jù)接收器和串口通信模塊。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中頻放大器的輸入端與混頻器的輸出端相連接，混頻器的輸入端與低噪聲放大器相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述包絡(luò)檢波器包括環(huán)形器和相位檢波器，所述環(huán)形器的控制端通過纜線連接到嵌入式處理器，所述相位檢波器通過A/D變換器與伺服系統(tǒng)相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述距離測量系統(tǒng)包括恒流放大器，所述恒流放大器的輸出端連接有零中頻接收機(jī)，所述零中頻接收機(jī)的輸出端連接有射頻前端控制器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)字波形產(chǎn)生器的輸入端與射頻前端控制器的輸出端相連接，所述射頻前端控制器采用以FPGA為控制核心的數(shù)字射頻控制器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述嵌入式處理器的輸出端連接有無線數(shù)據(jù)發(fā)送器，所述無線數(shù)據(jù)發(fā)送器與無線數(shù)據(jù)接收器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述串口通信模塊包括網(wǎng)絡(luò)適配器，網(wǎng)絡(luò)適配器的輸出端連接有以太網(wǎng)控制器，所述以太網(wǎng)控制器的輸出端連接有副站計(jì)算機(jī)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述嵌入式處理器采用STM32內(nèi)核的ARM11系列單片機(jī)，所述數(shù)字信號(hào)處理器采用SM320VC系列的處理芯片，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用DDR3存儲(chǔ)器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理裝置，設(shè)置接收機(jī)采用一次下變頻方式，使用前置限幅器防止接收機(jī)被大功率信號(hào)燒毀；通過RFSTC來控制接收通道的增益，擴(kuò)展接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，可以根據(jù)二次雷達(dá)工作時(shí)周圍的電磁環(huán)境來裝訂STC曲線，對(duì)落入接收機(jī)帶內(nèi)的強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)行衰減；射頻濾波器抑制鏡像頻率，防止鏡像雜散通過寄生通道落入中頻帶內(nèi)，并且可以抑制帶外的干擾信號(hào)；使得整個(gè)接收機(jī)的頻帶寬度決定于60MHz中頻帶通濾波器的帶寬，為了準(zhǔn)確判定目標(biāo)偏離天線軸的方向和消除旁瓣應(yīng)答信息干擾，二次雷達(dá)接收系統(tǒng)采用了三路對(duì)數(shù)接收機(jī)單脈沖比幅體制，將帶有目標(biāo)信息的射頻信號(hào)變換成對(duì)數(shù)視頻送至應(yīng)答處理，通過對(duì)和、差通道脈沖信號(hào)鑒相器處理，判定目標(biāo)偏離天線軸的方向；運(yùn)用對(duì)和、控制通道脈沖幅度比較的方法，產(chǎn)生接收旁瓣抑制信號(hào)以消除應(yīng)答干擾，通過合理的設(shè)置接收機(jī)，使得幅相處理效果滿足雷達(dá)整機(jī)的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-接收機(jī)；2-控制面板；3-控制面板；4-功能按鈕；5-主控計(jì)算機(jī)；6-副站計(jì)算機(jī)；7-路由器；8-集成電路板；9-雷達(dá)控制器；10-中頻放大器；11-數(shù)字波形產(chǎn)生器；12-距離測量系統(tǒng)；13-數(shù)字信號(hào)處理器；14-主同步器；15-包絡(luò)檢波器；16-嵌入式處理器；17-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；18-混頻器；19-環(huán)形器；20-無線數(shù)據(jù)接收器；21-低噪聲放大器；22-串口通信模塊；23-相位檢波器；24-A/D變換器；25-恒流放大器；26-伺服系統(tǒng)；27-零中頻接收機(jī)；28-射頻前端控制器；29-無線數(shù)據(jù)發(fā)送器；30-網(wǎng)絡(luò)適配器；31-以太網(wǎng)控制器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理裝置，包括接收機(jī)1和控制面板2，所述控制面板2上端固定安裝有觸摸屏3和功能按鈕4，所述接收機(jī)1包括主控計(jì)算機(jī)5，且接收系統(tǒng)采用三通道對(duì)數(shù)接收機(jī)，對(duì)數(shù)放大器是一種非線性放大器，具有很大的動(dòng)態(tài)范圍，因此具有優(yōu)良的抗過載特性，能在強(qiáng)信號(hào)或者強(qiáng)干擾作用下不飽和，從而實(shí)現(xiàn)正常接收，所述主控計(jì)算機(jī)5的外表面安裝有路由器7，所述路由器7通過控制線連接在雷達(dá)控制器9上，所述雷達(dá)控制器9上安裝有集成電路板8，所述集成電路板8上焊接有多級(jí)控制電路：初級(jí)為中頻放大器10，所述中頻放大器10的輸入端與混頻器18的輸出端相連接，混頻器18的輸入端與低噪聲放大器21相連接，所述中頻放大器10的輸出端連接有包絡(luò)檢波器15，所述包絡(luò)檢波器15包括環(huán)形器19和相位檢波器23，利用相位檢波器23產(chǎn)生單脈沖信號(hào)，使得二次雷達(dá)接收到的和差回波信號(hào)的相位差直接反映了目標(biāo)偏離天線軸的方向，以及對(duì)和、差接收通道的60MHz中頻信號(hào)進(jìn)行鑒相處理，鑒相器根據(jù)鑒相結(jié)果產(chǎn)生相位符號(hào)碼和置信度碼，所述環(huán)形器19的控制端通過纜線連接到嵌入式處理器16，通過環(huán)形器19測試信號(hào)產(chǎn)生，促進(jìn)形成一種多通道、模塊化、可擴(kuò)充的DAM，使雷達(dá)系統(tǒng)能夠以積木的方式進(jìn)行組合，所述相位檢波器23通過A/D變換器24與伺服系統(tǒng)26相連接，所述包絡(luò)檢波器15的輸出端連接有距離測量系統(tǒng)12，所述距離測量系統(tǒng)12包括恒流放大器25，所述恒流放大器25的輸出端連接有零中頻接收機(jī)27，所述零中頻接收機(jī)27的輸出端連接有射頻前端控制器28，所述距離測量系統(tǒng)12的輸出端連接有數(shù)字波形產(chǎn)生器11，所述數(shù)字波形產(chǎn)生器11的輸入端與射頻前端控制器28的輸出端相連接，所述射頻前端控制器28采用以FPGA為控制核心的數(shù)字射頻控制器；所述控制面板2內(nèi)安裝有數(shù)字信號(hào)處理器13和嵌入式處理器16，所述嵌入式處理器16的輸出端連接有無線數(shù)據(jù)發(fā)送器29，所述無線數(shù)據(jù)發(fā)送器29與無線數(shù)據(jù)接收器20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信，所述數(shù)字信號(hào)處理器13的通信數(shù)據(jù)端口通過主同步器14與嵌入式處理器16相連接，嵌入式處理器16采用STM32內(nèi)核的ARM11系列單片機(jī)，所述數(shù)字信號(hào)處理器13采用SM320VC系列的處理芯片，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器17采用DDR3存儲(chǔ)器，且嵌入式處理器16還連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器17、無線數(shù)據(jù)接收器20和串口通信模塊22，所述串口通信模塊22包括網(wǎng)絡(luò)適配器30，網(wǎng)絡(luò)適配器30的輸出端連接有以太網(wǎng)控制器31，所述以太網(wǎng)控制器31的輸出端連接有副站計(jì)算機(jī)6，通過旋轉(zhuǎn)天線陣列使副站天線與主站天線陣列法線對(duì)準(zhǔn)，即使得副站收到的直達(dá)波信號(hào)近似從法線方向進(jìn)入；再利用控制系統(tǒng)控制主站的發(fā)射通道產(chǎn)生所需的信號(hào)，主站打開發(fā)射，同時(shí)利用采集系統(tǒng)對(duì)副站的直達(dá)波數(shù)據(jù)進(jìn)行采集錄取。

本發(fā)明的工作原理：該二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理裝置，設(shè)置接收機(jī)采用一次下變頻方式，使用前置限幅器防止接收機(jī)被大功率信號(hào)燒毀；通過RFSTC來控制接收通道的增益，擴(kuò)展接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，可以根據(jù)二次雷達(dá)工作時(shí)周圍的電磁環(huán)境來裝訂STC曲線，對(duì)落入接收機(jī)帶內(nèi)的強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)行衰減；射頻濾波器抑制鏡像頻率，防止鏡像雜散通過寄生通道落入中頻帶內(nèi)，并且可以抑制帶外的干擾信號(hào)；使得整個(gè)接收機(jī)的頻帶寬度決定于60MHz中頻帶通濾波器的帶寬，為了準(zhǔn)確判定目標(biāo)偏離天線軸的方向和消除旁瓣應(yīng)答信息干擾，二次雷達(dá)接收系統(tǒng)采用了三路對(duì)數(shù)接收機(jī)單脈沖比幅體制，將帶有目標(biāo)信息的射頻信號(hào)變換成對(duì)數(shù)視頻送至應(yīng)答處理，通過對(duì)和、差通道脈沖信號(hào)鑒相器處理，判定目標(biāo)偏離天線軸的方向；運(yùn)用對(duì)和、控制通道脈沖幅度比較的方法，產(chǎn)生接收旁瓣抑制信號(hào)以消除應(yīng)答干擾，通過合理的設(shè)置接收機(jī)，使得幅相處理效果滿足雷達(dá)整機(jī)的要求。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。