CN105445706B - 同频杂波干扰对消装置及x波段单天线连续波雷达系统 - Google Patents

同频杂波干扰对消装置及x波段单天线连续波雷达系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105445706B
CN105445706B CN201510850924.5A CN201510850924A CN105445706B CN 105445706 B CN105445706 B CN 105445706B CN 201510850924 A CN201510850924 A CN 201510850924A CN 105445706 B CN105445706 B CN 105445706B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
module
error
noise jamming
frequency noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510850924.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105445706A (zh
Inventor
邵振海
倪杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Over Horizon Nanjing Technology Co ltd
Original Assignee
Bvr Chengdu Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bvr Chengdu Science And Technology Co Ltd filed Critical Bvr Chengdu Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201510850924.5A priority Critical patent/CN105445706B/zh
Publication of CN105445706A publication Critical patent/CN105445706A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105445706B publication Critical patent/CN105445706B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了同频杂波干扰对消装置及X波段单天线连续波雷达系统，其中同频杂波干扰对消装置包括对消控制模块及分别与对消控制模块连接的环形器模块、耦合器模块、误差检测模块和数字处理模块，其中的误差检测模块还分别与耦合器模块和数字处理模块连接。本方案通过误差检测模块将对消控制模块残余的误差信号检测出来，送给数字处理模块进行处理，随后产生电压控制信号，控制对消控制模块获得与泄露信号等幅反射的对消信号，以实现同频杂波干扰的对消。

Description

同频杂波干扰对消装置及X波段单天线连续波雷达系统
技术领域
本发明涉及毫米波通信技术和无线通信技术领域，尤其涉及同频杂波干扰对消装置及X波段单天线连续波雷达系统。
背景技术
雷达的种类繁多，分类的方法非常复杂。其中连续发射电磁波的雷达称为连续波雷达，连续波雷达按照发射信号的类型可以分为非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。连续波雷达已广泛应用于民用和军用等诸多领域，但它也存在着关键技术瓶颈问题。
用连续波雷达探测目标信息时，在发射天线和待测目标之间往往存在着静止障碍物，会对发射的微波波束产生很强的同频率反射回波，称之为强杂波干扰。另一方面，连续波雷达的工作方式为连续发和连续收，在时间收发上没有“可分性”，导致其发射机对接收机的影响不能像脉冲体制雷达那样可以采用收发来消除，因而连续波雷达存在一个致命弱点：信号泄露问题。对于这些干扰，由于均不携带任何回波信息和与载波同频率的干扰，故称为载波同频干扰。连续波雷达的同频杂波干扰将会影响系统的正常工作，如降低收机实际灵敏度、阻塞接收机前端、淹没有用回波信号或产生虚假信号等等。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种对消隔离度高的同频杂波干扰对消装置及X波段单天线连续波雷达系统。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一方面，提供一种同频杂波干扰对消装置，其包括：环形器模块，用于去除发射信号和天线接收的信号之间的耦合；
耦合器模块，用于接收发射信号，并将发射信号分别耦合至对消控制模块和误差检测模块；
对消控制模块，用于接收来自于耦合器模块耦合的发射信号，并通过发射信号和电压控制信号生成等幅反相的对消信号，之后，将来自于环形器模块的泄漏信号与等幅反相的对消信号相减得到误差信号，并将误差信号发送给误差检测模块；
误差检测模块，用于接收来自于耦合器模块耦合的发射信号，将接收的发射信号与2.5MHz中频信号进行混频以产生本振信号；并采用本振信号对来自于对消控制模块的误差信号进行降频得到带有误差信息的中频信号，之后将中频信号输入数字处理模块；
数字处理模块，用于接收中频信号，并通过最大似然估计得到误差信号的幅度和相位，之后，由误差信号的幅度和相位产生控制对消控制模块生成等幅反相的对消信号的电压控制信号，并将电压控制信号发送给对消控制模块。
第二方面提供一种X波段单天线连续波雷达系统，其包括上面所提到的同频杂波干扰对消装置。
本发明的有益效果为：本方案通过误差检测模块将对消控制模块残余的误差信号检测出来，送给数字处理模块进行处理，随后产生电压控制信号，控制对消控制模块生成等幅反相的对消信号的电压控制信号，控制对消控制模块获得与泄露信号等幅反射的对消信号，以实现同频杂波干扰的对消。
X波段单天线连续波雷达系统通过同频杂波干扰对消装置上述提到的对消方式，对消深度可以达到70dB，对消带宽可达到600MHz，远远超过目前国内模拟对消技术普遍达到的对消深度30dB；X波段单天线连续波雷达系统的高对消隔离度对我国连续波雷达的理论发展和实际应用具有重要意义。
附图说明
图1为同频杂波干扰对消装置的原理框图。
图2为对消控制模块的原理框图。
图3为数字处理模块的原理框图。
图4为环形器模块的原理框图。
图5为误差检测模块的原理框图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，同频杂波干扰对消装置包括对消控制模块及分别与对消控制模块连接的环形器模块、耦合器模块、误差检测模块和数字处理模块，其中的误差检测模块还分别与耦合器模块和数字处理模块连接。
其中，环形器模块用于去除发射信号和天线接收的信号之间的耦合；耦合器模块用于接收发射信号，并将发射信号分别耦合至对消控制模块和误差检测模块。
对消控制模块用于接收来自于耦合器模块耦合的发射信号，并通过发射信号和电压控制信号生成等幅反相的对消信号，之后，将来自于环形器模块的泄漏信号与等幅反相的对消信号相减得到误差信号，并将误差信号发送给误差检测模块。
误差检测模块用于接收来自于耦合器模块耦合的发射信号，并将接收的发射信号与2.5MHz中频信号进行混频以产生本振信号；并采用本振信号对来自于对消控制模块的误差信号进行降频得到带有误差信息的中频信号，之后将中频信号输入数字处理模块。
数字处理模块用于接收中频信号，并通过最大似然估计得到误差信号的幅度和相位，之后，由误差信号的幅度和相位产生控制对消控制模块生成等幅反相的对消信号的电压控制信号，并将电压控制信号发送给对消控制模块。
本方案通过误差检测模块将对消控制模块残余的对消信号检测出来，送给数字处理模块进行处理，随后产生控制对消控制模块生成等幅反相的对消信号的电压控制信号，控制对消控制模块获得与泄露信号等幅反射的对消信号，以实现同频杂波干扰的对消。
同频杂波干扰对消装置还包括给对消控制模块、误差检测模块和数字处理模块供电的电源模块；电源模块主要给数字处理模块提供一路15V电压和一路5V电压。
参考图2，对消控制模块包括两个连接在一起的第一耦合器，其中一个第一耦合器输入发射信号，另一个第一耦合器的输出端与第一衰减器连接，第一衰减器通过移相器与0°功分器连接。对消控制模块的两个第一耦合器优选选用15dB耦合度的耦合器。
对消控制模块的工作原理为，输入发射信号进入两个第一耦合器后输入第一衰减器和移相器，同时第一衰减器和移相器将发射信号与接收的来自于数字处理模块的电压控制信号生成等幅反相的对消信号；0°功分器将接收来自于环形器模块的信号与等幅反相的对消信号相减得到误差信号，0°功分器并将误差信号发送给误差检测模块。
参考图3，数字处理模块包括连接在一起的FPGA模块和数字信号处理器，FPGA模块和数字信号处理器分别连接有一条均由第一巴伦、第一可调增益放大器和数模转换器依次连接组成的电路，其的FPGA模块和数字信号处理器均与各自连接电路的数模转换器连接；与FPGA模块连接的电路的第一巴伦输入误差信号，与数字信号处理器连接的电路的第一巴伦输入参考IF信号。
FPGA模块的输出端连接有两条均由连接在一起的第一放大器和数字模拟转换器组成的电路；两条均由连接在一起的第一放大器和数字模拟转换器组成的电路分别与第一衰减器和第一移相器连接。
如图4所示，环形器模块包括混合环和三个第一功分器，三个第一功分器依次连接在一起，第一个第一功分器的输入端和第三个第一功分器的输出端均与混合环连接。环形器模块用于将收发信号隔离，获得第一级隔离，其有三个端口，分别是发射端口、天线端口和接收机端口，混合环侧的端口为发射端口，天线端口和接收机端口可以设置在三个第一功分器的任意两个上。
如图5所示，误差检测模块包括第二耦合器、依次连接在一起的第二放大器、芯片、第一低通滤波器、第三放大器、第一混频器、第二低通滤波器、带通滤波器、第四放大器、第二巴伦和第二可调增益放大器及依次连接在一起的晶振器、π衰减器、第五放大器、第三低通滤波器、第一功率分配器和第二功率分配器；芯片与第二功率分配器连接，第二耦合器通过第六放大器与第一混频器连接。
其中，第二放大器与耦合器模块连接，输入发射端的耦合信号；第二耦合器与对消控制模块连接，用于输入对消后的信号，同时还与信号接收端连接；第二可调增益放大器和第一功率分配器均与数字处理模块连接。
使用时，优先芯片由连接在一起的第二功分器和第二混频器组成。带通滤波器为极窄带宽晶体滤波器。
本误差检测模块采用两级低噪声放大器进行误差信号放大，并用极窄带宽晶体滤波器进行滤波，再用一中频放大器进行放大，给数字处理模块提供误差检测信号。
至此已完成对同频杂波干扰对消装置的技术方案的描述，下面接着对含有该同频杂波干扰对消装置的X波段单天线连续波雷达系统进行描述：
该X波段单天线连续波雷达系统包括同频杂波干扰对消装置，其中同频杂波干扰对消装置包括对消控制模块及分别与对消控制模块连接的环形器模块、耦合器模块、误差检测模块和数字处理模块，其中的误差检测模块还分别与耦合器模块和数字处理模块连接。关于同频杂波干扰对消装置的工作原理和优点在前面已详细描述，此处就不再赘述。

Claims (7)

1.同频杂波干扰对消装置，其特征在于，包括：
环形器模块，用于去除发射信号和天线接收的信号之间的耦合；
耦合器模块，用于接收发射信号，并将发射信号分别耦合至对消控制模块和误差检测模块；
对消控制模块，用于接收来自于耦合器模块耦合的发射信号，并通过发射信号和电压控制信号生成等幅反相的对消信号，之后，将来自于所述环形器模块的泄漏信号与等幅反相的对消信号相减得到误差信号，并将误差信号发送给所述误差检测模块；
误差检测模块，用于接收来自于耦合器模块耦合的发射信号，将接收的发射信号与2.5MHz中频信号进行混频以产生本振信号；并采用本振信号对来自于对消控制模块的误差信号进行降频得到带有误差信息的中频信号，之后将中频信号输入数字处理模块；
数字处理模块，用于接收中频信号，并通过最大似然估计得到误差信号的幅度和相位，之后，由误差信号的幅度和相位产生控制对消控制模块生成等幅反相的对消信号的电压控制信号，并将电压控制信号发送给所述对消控制模块；
所述对消控制模块包括两个连接在一起的第一耦合器，其中一个第一耦合器输入发射信号，另一个第一耦合器的输出端与第一衰减器连接，所述第一衰减器通过移相器与0°功分器连接。
2.根据权利要求1所述的同频杂波干扰对消装置，其特征在于，还包括给所述对消控制模块、所述误差检测模块和所述数字处理模块供电的电源模块。
3.根据权利要求1或2所述的同频杂波干扰对消装置，其特征在于，所述数字处理模块包括连接在一起的FPGA模块和数字信号处理器，所述FPGA模块和数字信号处理器分别连接有一条均由第一巴伦、第一可调增益放大器和数模转换器依次连接组成的电路，所述FPGA模块的输出端连接有两条均由连接在一起的第一放大器和数字模拟转换器组成的电路；两条均由连接在一起的第一放大器和数字模拟转换器组成的电路分别与第一衰减器和第一移相器连接。
4.根据权利要求1或2所述的同频杂波干扰对消装置，其特征在于，所述环形器模块包括混合环和三个第一功分器，三个所述第一功分器依次连接在一起后，第一个第一功分器的输入端和第三个第一功分器的输出端均与所述混合环连接。
5.根据权利要求1所述的同频杂波干扰对消装置，其特征在于，所述误差检测模块包括第二耦合器、依次连接在一起的第二放大器、芯片、第一低通滤波器、第三放大器、第一混频器、第二低通滤波器、带通滤波器、第四放大器、第二巴伦和第二可调增益放大器及依次连接在一起的晶振器、π衰减器、第五放大器、第三低通滤波器、第一功率分配器和第二功率分配器；所述芯片与所述第二功率分配器连接，所述第二耦合器通过第六放大器与所述第一混频器连接。
6.根据权利要求5所述的同频杂波干扰对消装置，其特征在于，所述芯片由连接在一起的第二功分器和第二混频器组成。
7.X波段单天线连续波雷达系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的同频杂波干扰对消装置。
CN201510850924.5A 2015-11-30 2015-11-30 同频杂波干扰对消装置及x波段单天线连续波雷达系统 Active CN105445706B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510850924.5A CN105445706B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 同频杂波干扰对消装置及x波段单天线连续波雷达系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510850924.5A CN105445706B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 同频杂波干扰对消装置及x波段单天线连续波雷达系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105445706A CN105445706A (zh) 2016-03-30
CN105445706B true CN105445706B (zh) 2018-07-20

Family

ID=55556125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510850924.5A Active CN105445706B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 同频杂波干扰对消装置及x波段单天线连续波雷达系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105445706B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106533473B (zh) * 2016-12-21 2019-07-09 湖南纳雷科技有限公司 一种用于连续波雷达的射频对消系统及射频对消方法
CN109283494A (zh) * 2017-12-13 2019-01-29 武汉滨湖电子有限责任公司 收发分置连续波雷达大功率发射泄漏抑制装置及抑制方法
CN110445510B (zh) * 2019-07-23 2022-05-31 纳瓦电子（上海）有限公司 一种正交相移键控抑制同频干扰的方法
CN113504537B (zh) * 2021-04-07 2022-07-15 湖南迈克森伟电子科技有限公司 一种雷达测距自适应对消方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2446361A1 (en) * 2001-05-04 2002-11-14 Lockheed Martin Corporation System and method for wideband pre-detection signal processing for passive coherent location applications
US6882868B1 (en) * 1997-05-23 2005-04-19 Steve J. Shattil Cancellation system for frequency reuse in microwave communications
CN102023292A (zh) * 2010-11-01 2011-04-20 西安空间无线电技术研究所 一种连续波雷达泄露对消系统及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6882868B1 (en) * 1997-05-23 2005-04-19 Steve J. Shattil Cancellation system for frequency reuse in microwave communications
CA2446361A1 (en) * 2001-05-04 2002-11-14 Lockheed Martin Corporation System and method for wideband pre-detection signal processing for passive coherent location applications
CN102023292A (zh) * 2010-11-01 2011-04-20 西安空间无线电技术研究所 一种连续波雷达泄露对消系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
无源RFID系统发射自干扰对消技术研究;何方勇等;《现代雷达》;20130531;第35卷(第5期);第67-71、75页 *
连续波雷达同频干扰微波对消技术研究;杨天虹等;《微波学报》;20111231;第27卷(第6期);第32-36页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105445706A (zh) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105445706B (zh) 同频杂波干扰对消装置及x波段单天线连续波雷达系统
EP3407083B1 (en) Vital sign detection system with random body movement cancellation
CN104569930A (zh) 一种线性调频连续波雷达泄漏信号对消电路
CN1906500B (zh) 小尺寸低功耗短程雷达及其控制的方法
KR100761462B1 (ko) 거리측정 센서 및 이를 이용한 거리 측정방법
US8085181B2 (en) Polarization-modulated transmitter for a weather radar
CN101262239B (zh) 毫米波射频收发装置
CN105116386B (zh) 自适应最大中频能量跟踪雷达接收系统
EP1316813B1 (en) Sensor front-end with phase coding capability
CN106019276B (zh) 一种毫米波成像装置
CN110243436B (zh) 一种用于雷达物位计的近距离干扰信号消除系统
CN109462414A (zh) 一种18-30GHz前端接收组件
CN203287518U (zh) 一种调频连续波收发模块
Forouzandeh et al. Towards the improvement of frequency-domain chipless RFID readers
CN106772335A (zh) 面向大型结构形变监测的有源异频收发式微波雷达系统
Poornima et al. Design and Simulation of Two-Chain Monopulse Receiver for IFF Radar Application
CN210137319U (zh) 射频收发器设备和对应系统
US4347515A (en) Radar radiometer and its use
Baskar et al. A software defined radar platform for waveform adaptive MIMO radar research
CN209765034U (zh) 一种x波段车载探测雷达接收装置
CN205003282U (zh) 一种全数字超高频雷达装置
CN216771962U (zh) 一种基于soc技术的探测芯片以及探测装置
CN113794483B (zh) 一种脉冲压缩弹载探测器射频前端
EP2141509A1 (en) Radar device
TWI696844B (zh) 六埠自我注入鎖定雷達

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 101-33, Building E, Building 5, Nanjing Baixia High-tech Industrial Development Zone, No. 5 Yongzhi Road, Qinhuai District, Nanjing City, Jiangsu Province, 210008

Patentee after: Over the horizon (Nanjing) Technology Co.,Ltd.

Address before: 610000 No. 25, floor 10, building 19, No. 89, Hezuo Road, hi tech Zone (West District), Chengdu, Sichuan

Patentee before: CHAOSHIJU CHENGDU TECHNOLOGY CO.,LTD.