本發(fā)明涉及雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種目標(biāo)遠(yuǎn)程定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)在軍事和民用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用需求。相控陣被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)目標(biāo)定位，但由于其波束方向圖只與角度有關(guān)，無法從其波束方向圖中直接提取目標(biāo)距離信息，也無法有效抑制距離依賴的干擾和雜波。

頻率分集陣列(frequency diverse array,FDA)同時(shí)依賴于距離和角度的波束方向圖，使其成為近幾年國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。但由于其固有的距離、角度耦合，無法直接從其波束圖中提取距離和角度信息。此外，目前實(shí)現(xiàn)頻率分集陣列雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)主要是通過采用多個(gè)不同頻率偏置的FDA子陣或FDA與相控陣聯(lián)合收發(fā)等方法，不易用于實(shí)際場(chǎng)景且較難實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有頻率分集陣列無法直接提取目標(biāo)的距離和角度信息，且不易用于實(shí)際場(chǎng)景和較難實(shí)現(xiàn)的問題，提供一種一種目標(biāo)遠(yuǎn)程定位系統(tǒng)。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種目標(biāo)遠(yuǎn)程定位系統(tǒng)，由N個(gè)呈等間距線性排列的陣元構(gòu)成，其中N為正整數(shù)；每個(gè)陣元包括發(fā)射部分和接收部分；其中

發(fā)射部分包括調(diào)制信號(hào)生成器、雙邊帶調(diào)制器和發(fā)射天線；調(diào)制信號(hào)生成器的輸出端與雙邊帶調(diào)制器的輸入端相連，雙邊帶調(diào)制器的輸出端連接發(fā)射天線；

接收部分包括接收天線、濾波器組和定位解算單元；濾波器組由2個(gè)通過頻率不同的窄帶濾波器組成；接收天線同時(shí)連接這2個(gè)窄帶濾波器的輸入端，2個(gè)窄帶濾波器的輸出端同時(shí)與定位解算單元的輸入端連接。

上述方案中，優(yōu)選的是每個(gè)陣元的雙邊帶調(diào)制器主要由乘法器構(gòu)成；乘法器的一個(gè)輸入端與調(diào)制信號(hào)生成器連接，乘法器的另一個(gè)輸入端接入載波信號(hào)。

進(jìn)一步的，上述方案中，優(yōu)選的是每個(gè)陣元的雙邊帶調(diào)制器所接入的載波信號(hào)均相同。

上述方案中，優(yōu)選的是每個(gè)陣元的發(fā)射部分還進(jìn)一步包括幅值歸一化調(diào)整單元，該幅值歸一化調(diào)整單元串接在雙邊帶調(diào)制器和發(fā)射天線之間，即幅值歸一化調(diào)整單元的輸入端與雙邊帶調(diào)制器的輸出端連接，幅值歸一化調(diào)整單元的輸出端與發(fā)射天線連接。

上述方案中，優(yōu)選的是第n個(gè)陣元的2個(gè)窄帶濾波器的通過頻率分別為f₀-nΔf和f₀+nΔf；其中n＝1,2,…,N，N為陣元的個(gè)數(shù)，f₀為陣列載波頻率，Δf為偏置頻率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：

1、本發(fā)明可以在發(fā)射單個(gè)頻率偏置信號(hào)的情況下獲取遠(yuǎn)程目標(biāo)的角度和距離信息。

2、進(jìn)一步的，本發(fā)明能夠完成單個(gè)目標(biāo)的單頻率偏置信號(hào)定位。

3、本發(fā)明的目標(biāo)定位方法的發(fā)射信號(hào)中不需要載波直流信息，有效地節(jié)約發(fā)射功率。

4、本發(fā)明的發(fā)射波形中不包含載頻分量，可以有效地提高抗干擾和抗截獲的能力。

附圖說明

圖1為一種目標(biāo)遠(yuǎn)程定位系統(tǒng)的發(fā)射部分的原理示意圖。

圖2為雙邊帶調(diào)制器的原理示意圖。

圖3為一種目標(biāo)遠(yuǎn)程定位系統(tǒng)的接收部分的原理示意圖。

圖4是上邊帶-下邊帶聯(lián)合估計(jì)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明：

一種目標(biāo)遠(yuǎn)程定位系統(tǒng)，如圖1所示，由N個(gè)呈等間距線性排列的陣元構(gòu)成，其中N為正整數(shù)。陣元與陣元間的間隔為d，其中d一般為發(fā)射信號(hào)的1/2波長(zhǎng)，每個(gè)陣元包括發(fā)射部分和接收部分。

發(fā)射部分包括調(diào)制信號(hào)生成器、雙邊帶調(diào)制器、幅值歸一化調(diào)整單元和發(fā)射天線；調(diào)制信號(hào)生成器的輸出端與雙邊帶調(diào)制器的輸入端相連，調(diào)制信號(hào)生成器經(jīng)過調(diào)制輸出頻率不同的正弦信號(hào)x_n(t)＝cos(2πnΔft)，其中n＝1,2…,N。每個(gè)陣元的雙邊帶調(diào)制器主要由乘法器構(gòu)成；乘法器的一個(gè)輸入端與調(diào)制信號(hào)生成器連接，乘法器的另一個(gè)輸入端接入載波信號(hào)，其中載波信號(hào)為cos(2πf₀t)，f₀為陣列載波頻率，t為時(shí)間。每個(gè)陣元的雙邊帶調(diào)制器把調(diào)制信號(hào)生成器輸出的頻率不同的正弦信號(hào)與載波信號(hào)相乘后得到已調(diào)信號(hào)。由于幅值歸一化調(diào)整單元串接在雙邊帶調(diào)制器和發(fā)射天線之間，因此已調(diào)信號(hào)經(jīng)過幅值歸一化調(diào)整單元后，再由發(fā)射天線把已調(diào)信號(hào)發(fā)射出去，如圖1、2所示。

接收部分包括接收天線、濾波器組和定位解算單元；濾波器組由2個(gè)通過頻率不同的窄帶濾波器組成；接收天線同時(shí)連接這2個(gè)窄帶濾波器的輸入端，2個(gè)窄帶濾波器的輸出端同時(shí)與定位解算單元的輸入端連接。第n個(gè)陣元的2個(gè)窄帶濾波器的通過頻率分別為f₀-nΔf和f₀+nΔf；其中n＝1,2,…,N，N為陣元的個(gè)數(shù)，f₀為陣列載波頻率，Δf為偏置頻率?；夭ㄐ盘?hào)由接收天線進(jìn)行接收，并經(jīng)過N個(gè)陣元的接收天線濾波器組進(jìn)行濾波得到上邊帶信號(hào)和下邊帶信號(hào)；接收天線定位解算單元對(duì)所有下邊帶信號(hào)和上邊帶信號(hào)分別進(jìn)行相干檢波和疊加處理得到下邊帶回波響應(yīng)和上邊帶回波響應(yīng)，如圖3所示。

圖4為所述雙邊帶頻率分集陣列目標(biāo)定位方法仿真圖，仿真參數(shù)為：N＝30，f₀＝10G，Δf＝100K，d＝λ₀/2,目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)為(0°,10km)。圖中幅度最大值處的坐標(biāo)為(0°,10km)，與目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)符合。圖中還存在兩條幅度在30左右的曲線，其中斜率為正的曲線是各陣元接收到的上邊帶信號(hào)相干疊加后的幅度最大值，其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為上邊帶角度-距離的估計(jì)值集合；斜率為負(fù)的曲線是各陣元接收到的下邊帶信號(hào)相干疊加后的幅度最大值，其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為下邊帶角度-距離的估計(jì)值集合；圖中幅度最大處是兩條曲線的交點(diǎn)處，其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為目標(biāo)點(diǎn)的角度-距離值。