本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理，涉及一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

1、隨著各種智能化終端的不斷推廣應(yīng)用，雷達(dá)信號(hào)的使用也越來越廣泛，雷達(dá)信號(hào)的種類與體制繁多，從發(fā)射的持續(xù)時(shí)間上分脈沖信號(hào)與連續(xù)波信號(hào)，從調(diào)制方式上一般有頻率調(diào)制（線性調(diào)頻、非線性調(diào)頻、步進(jìn)頻、頻率捷變）與相位調(diào)制（二相位和多相位調(diào)制），以上雷達(dá)信號(hào)的自由組合將產(chǎn)生多種不同的信號(hào)。然而傳統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生通常使用硬件電路實(shí)現(xiàn)，其信號(hào)類型、信號(hào)帶寬和特定信號(hào)參數(shù)等均取決于硬件電路，在現(xiàn)代智能化的應(yīng)用中顯得不夠靈活，無法進(jìn)行信號(hào)參數(shù)的實(shí)時(shí)修改、信號(hào)合成類型的切換與信號(hào)合成的數(shù)目增減等操作，因此，傳統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)的硬件電路在信號(hào)合成發(fā)射應(yīng)用中，存在著生成信號(hào)類型單一、靈活性不足、可重構(gòu)性差且硬件成本高等使用效率低下的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述傳統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)的硬件電路在信號(hào)合成發(fā)射應(yīng)用中存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備以及一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射方法，能夠大幅提高雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射的使用效率。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

3、一方面，提供一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備，包括上位機(jī)、通用軟件無線電射頻模組、功率放大器以及定向?qū)掝l段天線，上位機(jī)通過通用軟件無線電射頻模組和功率放大器連接定向?qū)掝l段天線；

4、上位機(jī)部署linux操作系統(tǒng)并且安裝可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)，以組件化模塊化的形式封裝各種雷達(dá)信號(hào)波形，上位機(jī)還部署有信號(hào)合成器模塊，信號(hào)合成器模塊用于計(jì)算可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)生成的各雷達(dá)信號(hào)波形的周期樣本數(shù)后計(jì)算出不同周期樣本數(shù)的最小公倍數(shù)，將所有雷達(dá)信號(hào)波形周期性的填充到最小公倍數(shù)的長(zhǎng)度后進(jìn)行加權(quán)累加與歸一化處理，輸出待發(fā)射的目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)；可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)包括采用軟件無線電技術(shù)組件化模塊化的線性調(diào)頻的信號(hào)生成器、非線性調(diào)頻的信號(hào)生成器、多相位編碼的信號(hào)生成器、步進(jìn)頻的信號(hào)生成器和頻率捷變的信號(hào)生成器；

5、通用軟件無線電射頻模組用于將目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合天線發(fā)射的目標(biāo)射頻信號(hào)，功率放大器用于將目標(biāo)射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大后送定向?qū)掝l段天線進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)射。

6、另一方面，還提供一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射方法，基于一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備，該多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備包括上位機(jī)、通用軟件無線電射頻模組、功率放大器以及定向?qū)掝l段天線，上位機(jī)通過通用軟件無線電射頻模組和功率放大器連接定向?qū)掝l段天線；

7、上位機(jī)部署linux操作系統(tǒng)并且安裝可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)，以組件化模塊化的形式封裝各種雷達(dá)信號(hào)波形，上位機(jī)還部署有信號(hào)合成器模塊，信號(hào)合成器模塊用于計(jì)算可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)生成的各雷達(dá)信號(hào)波形的周期樣本數(shù)后計(jì)算出不同周期樣本數(shù)的最小公倍數(shù)，將所有雷達(dá)信號(hào)波形周期性的填充到最小公倍數(shù)的長(zhǎng)度后進(jìn)行加權(quán)累加與歸一化處理，輸出待發(fā)射的目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)；可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)包括采用軟件無線電技術(shù)組件化模塊化的線性調(diào)頻的信號(hào)生成器、非線性調(diào)頻的信號(hào)生成器、多相位編碼的信號(hào)生成器、步進(jìn)頻的信號(hào)生成器和頻率捷變的信號(hào)生成器；

8、通用軟件無線電射頻模組用于將目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合天線發(fā)射的目標(biāo)射頻信號(hào)，功率放大器用于將目標(biāo)射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大后送定向?qū)掝l段天線進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)射；

9、該基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射方法包括步驟：

10、根據(jù)當(dāng)前的復(fù)雜電磁環(huán)境應(yīng)用場(chǎng)景的需求，將各需要使用到的信號(hào)生成器連接至信號(hào)合成器模塊；

11、通過各信號(hào)生成器生成多部雷達(dá)信號(hào)的波形數(shù)據(jù)到信號(hào)合成器模塊進(jìn)行信號(hào)合成，得到待發(fā)射的目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)；

12、利用通用軟件無線電射頻模組將目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合天線發(fā)射的目標(biāo)射頻信號(hào)；

13、利用功率放大器對(duì)目標(biāo)射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大后，利用定向?qū)掝l段天線將目標(biāo)射頻信號(hào)輻射出去。

14、上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

15、上述基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備和方法，通過采用“組件-波形混合”的波形合成技術(shù)結(jié)合軟件定義無線電架構(gòu)的方案，使得不同類型的雷達(dá)信號(hào)的生成與合成發(fā)射具有較高靈活性，不再需要針對(duì)不同類型的雷達(dá)信號(hào)增設(shè)專門的硬件電路，只需在一臺(tái)上位機(jī)上進(jìn)行軟件配置即可實(shí)現(xiàn)不同類型的雷達(dá)信號(hào)的生成與合成，從而有效降低設(shè)備的硬件成本并大幅增加波形的多樣性。

16、相比于傳統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)的硬件電路中雷達(dá)信號(hào)發(fā)生器只發(fā)送單一或特定信號(hào)類型，上述方案中獨(dú)立的雷達(dá)信號(hào)生成器還具備軟件定義可編程特性，其研發(fā)周期短且可維護(hù)性強(qiáng)，組件支持模塊更新與添加，可擴(kuò)展雷達(dá)信號(hào)種類，從而增加合成信號(hào)的復(fù)雜性，無需更換硬件即可完成功能升級(jí)，可很好的滿足多樣化的復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景的構(gòu)建需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備，其特征在于，包括上位機(jī)、通用軟件無線電射頻模組、功率放大器以及定向?qū)掝l段天線，所述上位機(jī)通過所述通用軟件無線電射頻模組和所述功率放大器連接所述定向?qū)掝l段天線；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備，其特征在于，所述上位機(jī)通過usb3.0、千兆網(wǎng)口或萬兆光纖連接所述通用軟件無線電射頻模組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備，其特征在于，所述可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)的各信號(hào)生成器采用c++軟件編程實(shí)現(xiàn)。

4.一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射方法，其特征在于，基于一種基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備，所述多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備包括上位機(jī)、通用軟件無線電射頻模組、功率放大器以及定向?qū)掝l段天線，所述上位機(jī)通過所述通用軟件無線電射頻模組和所述功率放大器連接所述定向?qū)掝l段天線；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射方法，其特征在于，所述上位機(jī)通過usb3.0、千兆網(wǎng)口或萬兆光纖連接所述通用軟件無線電射頻模組。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射方法，其特征在于，所述可伸縮軟件無線電體系架構(gòu)平臺(tái)的各信號(hào)生成器采用c++軟件編程實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及基于軟件無線電的多體制雷達(dá)信號(hào)合成發(fā)射設(shè)備和方法，通過采用“組件?波形混合”的波形合成技術(shù)結(jié)合軟件定義無線電架構(gòu)的方案，使得不同類型的雷達(dá)信號(hào)的生成與合成發(fā)射具有較高靈活性，不再需要針對(duì)不同類型的雷達(dá)信號(hào)增設(shè)專門的硬件電路，只需在一臺(tái)上位機(jī)上進(jìn)行軟件配置即可實(shí)現(xiàn)不同類型的雷達(dá)信號(hào)的生成與合成，從而有效降低設(shè)備的硬件成本并大幅增加波形的多樣性。獨(dú)立的雷達(dá)信號(hào)生成器還具備軟件定義可編程特性，其研發(fā)周期短且可維護(hù)性強(qiáng)，組件支持模塊更新與添加，可擴(kuò)展雷達(dá)信號(hào)種類，從而增加合成信號(hào)的復(fù)雜性，無需更換硬件即可完成功能升級(jí)，可很好的滿足多樣化的復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景的構(gòu)建需求。

技術(shù)研發(fā)人員：江錦炬,肖輝明,習(xí)勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大堯信息科技（湖南）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19