CN104865557A - 一种改善雷达有源信标机精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善雷达有源信标机精度的方法，使用对数检波方式处理接收到询问信号，经过整形，然后输出脉冲信号，供给DRFM作为基准信号，降低由于天气、温度变化因素导致雷达发射和接收功率的变化，显著提升标校精度。该方法通过使用对数检波方式处理接收到询问信号，能有效降低由于天气、温度变化等因素导致雷达发射和接收功率的变化，导致检波后脉冲前沿的抖动现象，能显著提升标校精度，距离精度能达到标校火控雷达所需精度要求。

Description

一种改善雷达有源信标机精度的方法

技术领域

本发明涉及雷达有源标校技术，特别是雷达有源标校技术中雷达信号检波技术。具体地说是一种改善雷达有源信标机精度的方法。

背景技术

对于现有雷达有源信标机，由于信标机周围可能出现建筑物或其他障碍物，导致雷达显示屏上出现很多噪点，以至于无法分辨真实的目标。因此，通常信标机采用将延迟时间转换成距离叠加上去，从而把信标机标定点转移到背景干净的地方，方便雷达找到标定点。

如图1所示，假设目标雷达位置00、雷达有源信标机位置01、延迟地02。目标雷达与雷达有源信标机的距离为R0，雷达信标机将距离通过延时，把标定位置延迟到R1处，此时，雷达应测得信标机位置为（R0+R1）。但是，在遇到某些特殊情况时，信标机接收到的信号经过检波放大、整形后，产生的脉冲的前沿会发生抖动，导致实际标定地点为（R0+R1+?R），为雷达标校系统误差，其大小由基准脉冲抖动程度决定。

由于天气、温度等特殊情况下，会导致雷达发射功率变化、雷达信号传播损耗增加、信标机接收损耗变化等情况，有源信标机接收到询问信号后，在进行检波放大时，由于采用线性检波放大而导致整形后的波形前沿发生抖动，在将距离通过延迟叠加上去后，会使信标机标定地点发生漂移，即雷达实际测量的距离为（R0+R1+?R），为雷达标校系统误差，其大小由基准脉冲抖动程度决定。所以，使用线性检波放大技术的信标机，在受到干扰后，直接引起信标机基准信号的抖动，从而导致标校精度的降低。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种改善雷达有源信标机精度的方法，该方法通过使用对数检波方式处理接收到询问信号，能有效降低由于天气、温度变化等因素导致雷达发射和接收功率的变化，导致检波后脉冲前沿的抖动现象，能显著提升标校精度，距离精度能达到标校火控雷达所需精度要求。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种改善雷达有源信标机精度的方法，其特征在于：该方法使用对数检波方式处理接收到询问信号，降低由于天气、温度变化因素导致雷达发射和接收功率的变化，显著提升标校精度，具体要求如下：

1）目标雷达发出询问信号，信标机接收询问信号，然后下变频至中频信号，中频信号一方面输入DRFM进行计算处理；另一方面，对中频信号进行对数检波放大；

2）对数检波方式，输入信号幅度Pi与输出信号幅度P0呈对数关系，P0=10LogPi，经过对数检波后，信号上升速度均变缓，使得信号到达阈值的时间差被压缩，即基准信号前沿抖动引起的时间误差减小，由抖动引起的误差时间缩短；

3）经过整形，然后输出脉冲信号，供给DRFM作为基准信号，提高雷达有源信标机标校精度。

线性检波方式中，输入信号幅度与输出信号呈线性关系，对于同一雷达信号，前后时间差为t3；对数检波方式，信号上升速度均变缓，前沿抖动时间t3’小于t3，标校精度提升一个数量级。

通常情况下，目标雷达发出询问信号，信标机接收询问信号，然后下变频至中频信号，此时，中频信号一方面输入DRFM进行计算处理；另一方面，要对中频信号进行检波放大，然后整形，输出脉冲信号，供给DRFM作为基准信号。

为了减小由于某些因素导致基准脉冲前沿抖动引起误差，本发明中将接收到的雷达询问信号检波方法由线性检波改成对数检波。通过使用对数检波方式，能有效减小由于天气、温度等情况下引起的基准脉冲前沿抖动现象，减小前沿抖动时间误差，提高雷达有源信标机标校精度。

当使用对数检波方式时，输入信号幅度Pi与输出信号幅度P0呈对数关系，经过对数检波后，信号上升速度均变缓，这就使得信号到达阈值的时间差被压缩，即基准信号前沿抖动引起的时间误差减小，从而达到提高雷达有源信标机标校精度的目的。

本发明采用对数检波方式，能降低由于天气、温度变化因素导致雷达发射和接收功率的变化，能有效提高雷达有源信标机的标校精度。同时，因为标校精度的提升，达到标校火控雷达的标准。

附图说明

图1雷达信标机延迟误差示意图。

图2 本发明对数检波流程图。

图3（a）是传统线性检波方式输入与输出函数关系图。

图3（b）是本发明对数检方式波输入与输出函数关系图。

图4是线性检波波形和基准信号图。

图5 是对数检波波形和基准信号图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明

一种改善雷达有源信标机精度的方法，该方法使用对数检波方式处理接收到询问信号，降低由于天气、温度变化因素导致雷达发射和接收功率的变化，显著提升标校精度，具体要求如下：

1）目标雷达发出询问信号，信标机接收询问信号，然后下变频至中频信号，中频信号一方面输入DRFM进行计算处理；另一方面，对中频信号进行对数检波放大；对数检波方式，输入信号幅度Pi与输出信号幅度P0呈对数关系，P0=10LogPi，经过对数检波后，信号上升速度均变缓，使得信号到达阈值的时间差被压缩，即基准信号前沿抖动引起的时间误差减小，由抖动引起的误差时间缩短；经过整形，然后输出脉冲信号，供给DRFM作为基准信号，提高雷达有源信标机标校精度。

如图2所示，目标雷达发出询问信号1，信标机接收询问信号，然后下变频2至中频信号，此时，中频信号一方面输入DRFM进行计算处理；另一方面，要对中频信号进行检波放大4，然后整形5，输出脉冲信号，供给DRFM作为基准信号6。

如图3所示，在图3（a）线性检波函数图中，输入信号幅度Pi与输出信号P0呈线性关系，方法虽然简单，但输入信号幅度的波动将直接导致输出信号幅度的变化。输出波形如图4中（a）所示，由此得到的基准脉冲如图4中（b）所示，其脉冲前沿波动范围与雷达信号输入波形直接线性相关，信号波动将直接体现在基准脉冲前沿上。对于同一雷达信号，前后时间差为t3，时间误差较大。

对数检波方式，如图3（b）所示，输入信号幅度Pi与输出信号幅度P0呈对数关系，经过对数检波后，如图5中（a）所示，信号上升速度均变缓，这就使得信号到达阈值的时间差被压缩，即基准信号前沿抖动引起的时间误差减小，所以，由抖动引起的误差时间缩短，如图5中（b）所示，经过对数检波后的基准信号，前沿抖动时间t3’明显小于t3，从而达到提高雷达有源信标机标校精度的目的。

本发明中将接收到的雷达询问信号检波方法由线性检波（如图3（a））改成对数检波（如图4中（a）），能有效减小由于天气、温度等情况下引起的基准脉冲前沿抖动现象（如图3（b）、4中（b））。通过比较可以看出，采用对数检波放大方式得到的基准信号前沿抖动时间要比使用线性检波放大方式抖动时间小的多。经过测试得出，前沿抖动时间误差由线性检波放大变成对数检波放大后时间变动明显减小，标校精度也可提升一个数量级。

通过把接收到询问信号使用对数检波方式，能有效降低由于天气、温度变化等因素导致雷达发射和接收功率的变化，而导致的检波后脉冲前沿的抖动现象，能显著提升标校精度，距离精度能达到标校火控雷达所需精度要求。

Claims (2)

1.一种改善雷达有源信标机精度的方法，其特征在于：该方法使用对数检波方式处理接收到询问信号，降低由于天气、温度变化因素导致雷达发射和接收功率的变化，显著提升标校精度，具体要求如下：

1）目标雷达发出询问信号，信标机接收询问信号，然后下变频至中频信号，中频信号一方面输入DRFM进行计算处理；另一方面，对中频信号进行对数检波放大；

2）对数检波方式，输入信号幅度Pi与输出信号幅度P0呈对数关系，P0=10LogPi，经过对数检波后，信号上升速度均变缓，使得信号到达阈值的时间差被压缩，即基准信号前沿抖动引起的时间误差减小，由抖动引起的误差时间缩短；

3）经过整形，然后输出脉冲信号，供给DRFM作为基准信号，提高雷达有源信标机标校精度。

2.根据权利要求1所述的改善雷达有源信标机精度的方法，其特征在于：线性检波方式中，输入信号幅度与输出信号呈线性关系，对于同一雷达信号，前后时间差为t3；对数检波方式，信号上升速度均变缓，前沿抖动时间t3’小于t3，标校精度提升一个数量级。