專利名稱：一種雷達時分多元隨機碼發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及雷達技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種雷達時分多元隨機碼發(fā)生器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)隨機信號連續(xù)波雷達，發(fā)射與接收隨機信號相關(guān)處理有很高的抗
干擾能力，有望在同一區(qū)域多臺雷達工作環(huán)境的電磁兼容性EMC問題得到解決， 但噪聲發(fā)生器PN結(jié)二極管施加反向偏壓管子芯片電流不均勻，產(chǎn)生不可控噪聲 影響了隨機信號產(chǎn)生概率，降低雷達檢測性能。而且，現(xiàn)有技術(shù)隨機信號雷達 檢測目標大小、距離遠近分辨力單一，隨機信號的非周期性，檢測信號積累改 善檢測因子需待解決。隨機信號連續(xù)波雷達天線發(fā)射能量泄漏阻塞回波的接收， 而脈沖雷達脈寬遮擋回波接收，產(chǎn)生盲距影響檢測， 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供碼頻、碼元寬度獨立產(chǎn)生，碼頻遞增排列而碼元 寬度遞減排列的一種雷達時分多元隨機碼發(fā)生器。
本實用新型技術(shù)方案是時分電路由計數(shù)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、譯碼器、編碼 開關(guān)、時序異步選通門構(gòu)成，計數(shù)器時鐘端、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入端接時鐘信號， 多元隨機碼發(fā)生器由寬帶噪聲發(fā)生器、寬帶噪聲發(fā)生器、聲表器件SAW帶通濾 波器、微波寬帶放大器和n組隨機碼發(fā)生器組成，寬帶噪聲發(fā)生器是由噪聲二 極管在管芯PN結(jié)其N區(qū)摻雜為一環(huán)形的擴散P區(qū)，管芯基片N區(qū)襯底W設(shè)置熱 沉，或管芯P區(qū)摻雜為一環(huán)形的擴散N區(qū)，管芯基片P區(qū)襯底P+設(shè)置熱沉，噪 聲二極管串聯(lián)溫補二極管置于同軸腔或波導(dǎo)腔內(nèi)，加恒流反偏使PN結(jié)二極管工 作為雪崩擊穿區(qū)域，產(chǎn)生隨機噪聲譜接入聲表器件SAW帶通濾波器、微波寬帶 放大器帶限放大，其信號頻率由低至高級聯(lián)分段經(jīng)匹配寬帶網(wǎng)絡(luò)漸變過渡傳輸 線分別接入對應(yīng)的n組隨機碼發(fā)生器，時分編碼開關(guān)的編碼信號輸入端與n組 隨機碼發(fā)生器輸出信號相接，計數(shù)器數(shù)據(jù)端、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出端與譯碼器輸 入對接，譯碼器輸出與編碼開關(guān)控制端相接，構(gòu)成n組隨機碼時分為n路多元 隨機碼發(fā)生器；
而n組隨機碼發(fā)生器由n組聲表器件SAW帶通濾波器、電壓比較器、有源 積分器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成，碼頻由低至高級聯(lián)分段接入對應(yīng)n組聲表器件SAW帶通濾波器帶限噪聲譜，依次分別接入電壓比較器、高速電壓比較器、超高速 電壓比較器，相應(yīng)頻率的時鐘信號fc觸發(fā)采樣保持器、高速采樣保持器、超高 速采樣保持器的控制端，電壓比較器輸出按頻率由低至高接入采樣保持器、高 速采樣保持器、超高速采樣保持器，采樣保持器輸出經(jīng)有源積分器反饋碼元接 回其輸入端，并由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出碼元P" P2、 Pn供給雷達調(diào)相發(fā)射和接收相 關(guān)處理；
隨機碼發(fā)生器產(chǎn)生的P" P2、 Pn隨機碼在時分電路編碼生成n路脈沖信號的 同時，時分電路輸出脈沖控制雷達收/發(fā)開關(guān)，發(fā)時關(guān)收、收時關(guān)發(fā)的異步控制， 回波信號在時分電路時序異步選通門選取。
本技術(shù)方案寬帶噪聲發(fā)生器噪聲二極管PN結(jié)摻雜為一環(huán)形的擴散區(qū)抑制不
可控閃爍噪聲的產(chǎn)生，將其寬帶噪聲發(fā)生器信號帶限和放大，噪聲譜級聯(lián)分段
接入n組隨機碼發(fā)生器，碼頻與帶寬、碼元寬度相互獨立產(chǎn)生，時分編碼為碼 頻遞增排列，碼元寬度遞減排列的多通道隨機碼提供給雷達調(diào)相發(fā)射、相關(guān)接 收，快速相對的同時測定多個目標無模糊距離、速度數(shù)據(jù)，或檢測單個目標使 其距離越近分辨力越高，檢測信號分辨力線性遞增積累，提高識別目標細節(jié)的 功能，并保持測距測速無周期性不斷地變化的隨機性，在同一區(qū)域相鄰工作的 雷達互不干擾共存運行，時分隨機碼克服連續(xù)波雷達發(fā)射輻射能量泄漏，而阻 塞回波信號接收的問題，時分隨機信號雷達收/發(fā)異步工作，后沿檢測可消除盲 區(qū)，實現(xiàn)近距離目標檢測。

圖1本實用新型時分電路
圖2多元隨機碼發(fā)生器原理圖
圖3噪聲二極管PN結(jié)管芯結(jié)構(gòu)示意圖 具體實施方法
參照圖1、 2、 3所示，本實用新型具體實施方法和實施例，時分電路由計 數(shù)器l、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2、譯碼器3、編碼開關(guān)4、時序異步選通門5構(gòu)成，計 數(shù)器1時鐘端、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2輸入端接時鐘信號，多元隨機碼發(fā)生器由寬帶 噪聲發(fā)生器9、聲表器件SAW帶通濾波器6、微波寬帶放大器7和n組隨機碼發(fā) 生器8組成，寬帶噪聲發(fā)生器9是由噪聲二極管在管芯PN結(jié)其N區(qū)摻雜為一環(huán) 形的擴散P區(qū)，管芯基片N區(qū)襯底N+設(shè)置熱沉，或管芯P區(qū)摻雜為一環(huán)形的擴 散N區(qū)，管芯基片P區(qū)襯底P+設(shè)置熱沉，噪聲二極管串聯(lián)溫補二極管置于同軸腔或波導(dǎo)腔內(nèi)，加恒流反偏使PN結(jié)二極管工作為雪崩擊穿區(qū)域，產(chǎn)生隨機噪聲
譜接入聲表器件SAW帶通濾波器6、微波寬帶放大器7帶限放大，其信號頻率由 低至高級聯(lián)分段經(jīng)匹配寬帶網(wǎng)絡(luò)漸變過渡傳輸線分別接入對應(yīng)的n組隨機碼發(fā) 生器8，時分編碼開關(guān)4的編碼信號輸入端與n組隨機碼發(fā)生器8輸出信號相接， 計數(shù)器1數(shù)據(jù)端、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2輸出端與譯碼器3輸入對接，譯碼器3輸出 與編碼開關(guān)4控制端相接，構(gòu)成n組隨機碼時分為n路多元隨機碼發(fā)生器。
n組隨機碼發(fā)生器8，其中8a組由聲表器件SAW帶通濾波器8al、電壓比較 器8a2、采樣保持器8a3、有源積分器8a4、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8as組成，碼頻由低至 高級聯(lián)分段接入對應(yīng)n組聲表器件SAW帶通濾波器8aK 8m、 8m帶限噪聲譜， 依次分別接入電壓比較器8a2、高速電壓比較器8b2、超高速電壓比較器8n2，相
應(yīng)頻率的時鐘信號fc2K fc22、 fc加觸發(fā)采樣保持器8a3、高速采樣保持器8b3、
超高速采樣保持器8n3的控制端，電壓比較器8a2、高速電壓比較器8b2、超高速 電壓比較器8n2，輸出按碼頻由低至高接入采樣保持器8a3、高速采樣保持器8b3、 超高速采樣保持器8m，采樣保持器8a3輸出經(jīng)有源積分器8a4反饋碼元接回其輸
入端，并由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8a5輸出碼元Pi;高速采樣保持器8b3輸出經(jīng)有源積分 器8b4反饋碼元接回其輸入端，并由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8b5輸出碼元P2;超高速采樣
保持器8m輸出經(jīng)有源積分器8n4反饋碼元接回其輸入端，并由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8n
5輸出碼元Pn，供給雷達調(diào)相發(fā)射和接收相關(guān)處理。
為了抑制閃爍不可控噪聲的產(chǎn)生在噪聲二極管PN結(jié)管芯N區(qū)摻雜為一環(huán)形 擴散P區(qū)，環(huán)內(nèi)區(qū)域o面積擊穿電壓比P區(qū)高，限制擊穿范圍直接位于P區(qū)， 消除結(jié)區(qū)不可控微等離子區(qū)擊穿，得到PN結(jié)均勻擊穿抑制不可控噪聲的產(chǎn)生。 同樣，也可以P區(qū)摻雜為一環(huán)形擴散N區(qū)，環(huán)內(nèi)區(qū)域o擊穿電壓比N區(qū)高，抑 制不可控噪聲效果相同，只是PN結(jié)導(dǎo)電方向相反。管芯基片N區(qū)襯底lf裝設(shè) 熱沉或P區(qū)襯底P+裝設(shè)熱沉，降低結(jié)溫產(chǎn)生穩(wěn)定的噪聲頻譜，其極寬頻率范圍 保持均勻、平坦，帶寬可達數(shù)個至數(shù)十個倍頻程。
恒流源反向偏置PN結(jié)工作在雪崩擊穿區(qū)域，穩(wěn)定的載流子雪崩倍增電流起 伏產(chǎn)生隨機散彈噪聲，幅頻呈正態(tài)分布。由于噪聲產(chǎn)生受溫度影響碼元正負極性 概率，串聯(lián)溫補二極管減少其影響。兩管及偏置電路置于屏蔽腔內(nèi)，隔離外界電 磁場的干擾，采樣保持器對其進行采樣、保持正負電平基本相等的概率、脈沖占 空比基本相等的隨機二相碼元序列。
隨機信號寬帶碼頻遞增分段級聯(lián)周期采樣，碼元寬度獨立產(chǎn)生，目標距離由遠到近碼元寬度線性地變窄，快速相對的同時檢測多個車道或水面航道的多 個路障目標或單個目標在多個通道中檢測積累數(shù)據(jù)信息，目標距離越近分辨力 越高，三維圖像細節(jié)分辨越清楚，極大提高防撞性能，與連續(xù)波隨機碼雷達相
比，在保持隨機信號雷達高性能電磁兼容EMC的前提下，檢測分辨多個目標性 能顯著提高，并且，時分n路隨機碼脈沖調(diào)相發(fā)射的同時，采取發(fā)時關(guān)收，收 時關(guān)發(fā)，異步后沿接收檢測，從時間上隔離發(fā)射能量泄漏到接收系統(tǒng)，提高弱 小目標信號的檢測能力，增大雷達作用距離，后沿檢測消除發(fā)射脈寬遮擋接收 回波避免盲距，改善動態(tài)范圍，實現(xiàn)汽車、船只防撞檢測，或檢測其它多目標。 寬帶級聯(lián)分段碼頻產(chǎn)生隨機二相碼信號其靈活多變，能適應(yīng)時分多通道檢 測多個目標得到不同距離分辨力，提高識別目標的能力。
權(quán)利要求1、一種雷達時分多元隨機碼發(fā)生器，其特征在于時分電路由計數(shù)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、譯碼器、編碼開關(guān)、時序異步選通門構(gòu)成，計數(shù)器時鐘端、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入端接時鐘信號，多元隨機碼發(fā)生器由寬帶噪聲發(fā)生器、寬帶噪聲發(fā)生器、聲表器件SAW帶通濾波器、微波寬帶放大器和n組隨機碼發(fā)生器組成，寬帶噪聲發(fā)生器是由噪聲二極管在管芯PN結(jié)其N區(qū)摻雜為一環(huán)形的擴散P區(qū)，管芯基片N區(qū)襯底N+設(shè)置熱沉，或管芯P區(qū)摻雜為一環(huán)形的擴散N區(qū)，管芯基片P區(qū)襯底P+設(shè)置熱沉，噪聲二極管串聯(lián)溫補二極管置于同軸腔或波導(dǎo)腔內(nèi)，加恒流反偏使PN結(jié)二極管工作為雪崩擊穿區(qū)域，產(chǎn)生隨機噪聲譜接入聲表器件SAW帶通濾波器、微波寬帶放大器帶限放大，其信號頻率由低至高級聯(lián)分段經(jīng)匹配寬帶網(wǎng)絡(luò)漸變過渡傳輸線分別接入對應(yīng)的n組隨機碼發(fā)生器，時分編碼開關(guān)的編碼信號輸入端與n組隨機碼發(fā)生器輸出信號相接，計數(shù)器數(shù)據(jù)端、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出端與譯碼器輸入對接，譯碼器輸出與編碼開關(guān)控制端相接，構(gòu)成n組隨機碼時分為n路多元隨機碼發(fā)生器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達多元隨機碼發(fā)生器，其特征在于n組隨機碼發(fā)生器，其 中組由聲表器件SAW帶通濾波器、電壓比較器、采樣保持器、有源積分器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組 成，碼頻由低至高級聯(lián)分段接入對應(yīng)n組聲表器件SAW帶通濾波器帶限噪聲譜，依次分別接 入電壓比較器、高速電壓比較器、超高速電壓比較器，相應(yīng)頻率的時鐘信號fc21、 fc22、 fc2n 觸發(fā)采樣保持器、高速采樣保持器、超高速采樣保持器的控制端，電壓比較器、高速電壓比 較器、超高速電壓比較器，輸出按碼頻由低至高接入采樣保持器、高速采樣保持器8b3、超 高速采樣保持器，采樣保持器輸出經(jīng)有源積分反饋碼元接回其輸入端，并由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸 出碼元P1;高速采樣保持器輸出經(jīng)有源積分器反饋碼元接回其輸入端，并由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸 出碼元P2;超高速采樣保持器輸出經(jīng)有源積分器反饋碼元接回其輸入端，并由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 器輸出碼元Pn，供給雷達調(diào)相發(fā)射和接收相關(guān)處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達多元隨機碼發(fā)生器，其特征在于隨機碼發(fā)生器產(chǎn)生的 Pl、 P2、 Pn隨機碼在時分電路編碼生成n路脈沖信號的同時，時分電路輸出脈沖控制雷達收 /發(fā)開關(guān)，發(fā)時關(guān)收、收時關(guān)發(fā)的異步控制，回波信號在時分電路時序異步選通門選取。
專利摘要本實用新型涉及雷達技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種雷達時分多元隨機碼發(fā)生器。它由寬帶噪聲發(fā)生器、n組聲表器件SAW帶通濾波器、微波寬帶放大器、電壓比較器、采樣保持器、有源積分器組成，噪聲二極管PN結(jié)摻雜為一環(huán)形擴散區(qū)抑制閃爍不可控噪聲的產(chǎn)生，寬帶噪聲發(fā)生器碼頻由低至高級聯(lián)分段經(jīng)n組帶通濾波放大器、電壓比較器、采樣保持器輸出P₁、P₂、P_n組隨機二相碼，并經(jīng)有源積分器反饋，在時分電路編碼生成n路脈沖提供給雷達調(diào)相器與多通道脈壓相關(guān)器，檢測目標距離越近分辨力越高，線性遞增分辨力積累檢測信號提高識別目標細節(jié)，同一區(qū)域環(huán)境工作互不干擾，并克服連續(xù)波雷達發(fā)射信號阻塞回波接收及消除盲距，實現(xiàn)近距檢測。適用于汽車、船只防撞雷達和其它多目標檢測雷達。
文檔編號G01S7/28GK201259542SQ20082016308
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者阮樹成 申請人:阮樹成