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一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法與流程

文檔序號:12456840閱讀:620來源:國知局
一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法與流程

本發(fā)明涉及多普勒雷達(dá)領(lǐng)域,具體涉及一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法。



背景技術(shù):

在工程中對于多普勒頻率進(jìn)行跟蹤濾波,實現(xiàn)相參處理,提取速度信息。經(jīng)過長時期研究與實踐,現(xiàn)在采用最多的是準(zhǔn)倒置型和倒置型多普勒跟蹤環(huán)路組態(tài)來消除可能引入的雜波和鏡頻干擾。對于抑制此類虛假響應(yīng)研究及解決方法相對成熟。

目前,在多普勒跟蹤中通常采用重復(fù)頻率(PRF)相參脈沖串信號進(jìn)行信號譜線檢查與多普勒測量,在實施速度跟蹤的基礎(chǔ)上實時提取目標(biāo)信息。一般選重復(fù)頻率的主要依據(jù)是無模糊測量條件、雜波重疊影響和探測性能,重復(fù)頻率量級通常為千赫茲級。但隨著復(fù)合雷達(dá)體制的廣泛應(yīng)用,通常設(shè)置選通開關(guān)進(jìn)行連續(xù)波信號與脈沖信號之間的切換。在開關(guān)切換過瞬間,控制脈沖的上升沿和下降沿不可避免地會出現(xiàn)振蕩,形成泄漏頻譜分量,所以重復(fù)頻率的選擇還應(yīng)考慮它的諧波產(chǎn)物與接收通道工作頻率的諧波產(chǎn)物交調(diào)后的雜散分量分布情況。而且開關(guān)本身對選通脈沖的響應(yīng)泄漏程度、不同重復(fù)頻率會交調(diào)產(chǎn)生出不同的雜散頻率,都可能在多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)形成虛假響應(yīng),嚴(yán)重影響信號檢測。以往對于開關(guān)性能指標(biāo)較多關(guān)注的是它的入損耗、隔離度、開關(guān)速度等性能,對開關(guān)泄漏要求產(chǎn)品手冊上一般未標(biāo)明。

公開號為CN200510023171的專利文獻(xiàn)公開了一種帶校準(zhǔn)電路的低中頻無線接收機(jī),通過相位的粗、細(xì)調(diào)和幅度調(diào)節(jié)有效改善電路、版圖不對稱及工藝誤差導(dǎo)致的相位和幅度失配,從而提高鏡頻干擾抑制。

公開號為CN1909383的專利文獻(xiàn)公開了一種窄帶干擾抑制方法及其裝置,是利用采樣得到的時域信號變換為頻域信號,獲取所述頻域信號的中值,并對大于該中值門限的頻域信號進(jìn)行衰減,來有效抑制信號中的窄帶干擾。

朱慶后曾發(fā)表的《接收機(jī)虛假響應(yīng)討論》論文,文中則是描述了采用濾波和電磁屏蔽等手段來克服接收機(jī)內(nèi)各頻率分量在運行中產(chǎn)生的雜散及組合形成虛假信號。

高烽發(fā)表的《彈載無線電尋的裝置的基本體制》論文中提到多普勒速度跟蹤環(huán)路四種經(jīng)典組態(tài)及其優(yōu)缺點,并提到對于現(xiàn)代多普勒雷達(dá)導(dǎo)引頭多采用倒置型處理方案來提高環(huán)路抑制雜波和干擾,降低虛假響應(yīng)產(chǎn)生可能。

胡丹、任玉興發(fā)表過一篇《低泄漏微波開關(guān)的研究與設(shè)計》論文,介紹了一種低泄漏開關(guān)設(shè)計方法。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法,采用降低多普勒跟蹤環(huán)路中開關(guān)泄漏能量技術(shù)與重復(fù)頻率選擇策略相結(jié)合的方法,使得脈沖信號諧波雜散數(shù)量和與因開關(guān)泄漏的脈沖諧波能量在關(guān)注的多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)數(shù)量最少、能量盡可能低,不影響正常信號檢測,實現(xiàn)系統(tǒng)級的干擾抑制,從而提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度,具有良好的工程實際應(yīng)用意義。

為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法,其特點是,包含以下步驟:

根據(jù)預(yù)設(shè)重復(fù)頻率挑選策略進(jìn)行重復(fù)頻率挑選,所述的預(yù)設(shè)重復(fù)頻率挑選策略為選擇諧波交調(diào)雜散信號不落入多普勒跟蹤環(huán)境范圍內(nèi)的重復(fù)頻率;

對選通控制脈沖的控制電平進(jìn)行處理,采用脈沖選通處理電路降低控制脈沖電平,并對其進(jìn)行濾波后送給GaAs開關(guān)控制端,降低選通開關(guān)輸出泄漏,以抑制多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)的虛假響應(yīng)。

所述的預(yù)設(shè)重復(fù)頻率挑選策略滿足以下公式:

其中,fHPRF表示脈沖重復(fù)頻率,m表示重復(fù)頻率諧波次數(shù),fI表示接收機(jī)工作頻率,fd表示多普勒頻率,n表示接收通道頻率的諧波諧波次數(shù),fg表示多普勒跟蹤環(huán)路頻率范圍。

所述的選通脈沖處理電路包含:

分壓電路,其輸入端輸入選通脈沖,用于將控制電平由0V/5V降低到0V/0.3V的低壓控制信號;

高速比較器,其輸入端與所述的分壓電路的輸出端連接,輸出端連接一GaAs開關(guān),用于將0V/0.3V的低壓控制信號轉(zhuǎn)換為GaAs開關(guān)正常工作所需要的互補信號;

穩(wěn)壓電路,與所述的高速比較器連接,用于向高速比較器提供電源;

RC濾波器,與所述的高速比較器連接,用于濾去互補信號中的高頻分量后送給所述GaAs開關(guān)作為開關(guān)控制信號。

所述的GaAs開關(guān)為低開關(guān)夾斷電壓設(shè)計的開關(guān)。

本發(fā)明一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:通過預(yù)設(shè)重復(fù)頻率選擇策略,合理選擇選通脈沖信息,使脈沖信號的諧波雜散盡可能不落在或者少落在多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi),從輸入信號源頭上減少帶內(nèi)雜散信號數(shù)量;利用脈沖選通處理電路,降低脈沖控制信號電平,以達(dá)到降低開關(guān)泄漏能量的目的,從而抑制交調(diào)雜散信號能量,以滿足正常信號檢測需求;本發(fā)明方案簡單、使用可靠,所用的元器件均為常用的元器件,選型方便、可靠;本發(fā)明可以有效抑制多普勒跟蹤環(huán)路內(nèi)脈沖重頻交調(diào)與開關(guān)泄漏能量帶來的虛假響應(yīng),提高信號檢測可靠性,并具有實際工程意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法的流程圖;

圖2脈沖選通處理電路的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖,通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例,對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。

選通開關(guān)在選定的重復(fù)頻率脈沖控制下進(jìn)行開關(guān)切換,在切換過程中會不可避免產(chǎn)生控制脈沖泄漏,經(jīng)多次諧波后形成的雜散信號可能落入多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi),如果能量達(dá)到信號檢測要求就會形成虛假響應(yīng)。

為了抑制虛假響應(yīng),本發(fā)明公開了一種提高多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)虛假響應(yīng)抑制度的方法,包含以下步驟:

S1、根據(jù)預(yù)設(shè)重復(fù)頻率挑選策略進(jìn)行重復(fù)頻率挑選,所述的預(yù)設(shè)重復(fù)頻率挑選策略為選擇諧波交調(diào)雜散信號不落入多普勒跟蹤環(huán)境范圍內(nèi)的重復(fù)頻率。

所述的預(yù)設(shè)重復(fù)頻率挑選策略滿足以下公式:

其中,fHPRF表示脈沖重復(fù)頻率,m表示重復(fù)頻率諧波次數(shù),fI表示接收機(jī)工作頻率,fd表示多普勒頻率,n表示接收通道頻率的諧波諧波次數(shù),fg表示多普勒跟蹤環(huán)路頻率范圍。

對于多普勒跟蹤環(huán)路在挑選重復(fù)頻率時主要考慮以下幾個因素:脈沖選通頻率、交調(diào)諧波次數(shù)、接收機(jī)工作頻率、多普勒跟蹤環(huán)路范圍。

該公式表明,當(dāng)選通脈沖的第m次諧波頻率加上第n次接收機(jī)工作頻率和第n次多普勒頻率,這些頻率合成沒有落入或盡可能少落入多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi),那么此時選通脈沖頻率可作為選擇重復(fù)頻率。以此策略挑選出的重復(fù)頻率可以使帶內(nèi)盡可能少的出現(xiàn)交調(diào)雜散信號,不足以影響檢測,以此作為重復(fù)頻率挑選的基本策略,此種策略可以從源頭上抑制重頻所帶來的帶內(nèi)雜散數(shù)量。

S2、對選通控制脈沖的控制電平進(jìn)行處理,采用脈沖選通處理電路降低控制脈沖電平,并對其進(jìn)行濾波后送給GaAs開關(guān)控制端,降低選通開關(guān)輸出泄漏,以抑制多普勒跟蹤環(huán)路范圍內(nèi)的虛假響應(yīng)。

選通脈沖處理電路,如圖2所示,包含分壓電路100,其輸入端輸入選通脈沖,用于將控制電平由0V/5V降低到0V/0.3V的低壓控制信號;高速比較器200,其輸入端與所述的分壓電路100的輸出端連接,輸出端連接一GaAs開關(guān)300,用于將0V/0.3V的低壓控制信號轉(zhuǎn)換為GaAs開關(guān)300正常工作所需要的互補信號;穩(wěn)壓電路400,與所述的高速比較器200連接,用于向高速比較器200提供電源;RC濾波器500,與所述的高速比較器200連接,用于濾去互補信號中的高頻分量后送給所述GaAs開關(guān)300作為開關(guān)控制信號(通過調(diào)整RC濾波器參數(shù)在兼顧選通速率的同時適當(dāng)延緩控制脈沖的前后沿的設(shè)計方式以降低開關(guān)泄漏的影響)。

在本實施例中,所述的GaAs開關(guān)300為低開關(guān)夾斷電壓設(shè)計的開關(guān);經(jīng)過選通脈沖處理電路處理后,整個跟蹤環(huán)路通道開關(guān)泄漏能量比一般GaAs開關(guān)降低40dB左右。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹,但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后,對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。

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