CN106997040A - 一种l波段雷达信号接收设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种L波段雷达信号接收设备和方法，包括：从所述L波段雷达信号接收设备中的多通道接收机中的若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于通道接收频率点对从天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；所述L波段雷达信号接收设备中的处理机基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果；所述L波段雷达信号接收设备中的显示控制计算机的显示单元显示所述处理结果。

Description

一种L波段雷达信号接收设备和方法

技术领域

本发明涉及雷达信号侦收、监测领域，具体涉及一种L波段雷达信号接收设备和方法。

背景技术

L波段雷达工作频率通常在1000MHz～2000MHz，波长0.3～0.15米。这个波段拥有广泛的用途，目前，世界上采用L波段的典型设备包括：通信方面，如联合战术信息分发系统/多功能信息分发系统(JTIDS/MIDS)、军用敌我识别器(IFF)、民用二次雷达系统(ADS-B、1090ES、TACAN、DME等)、GPS/GLONASS/伽利略等卫星导航系统、大量精确制导武器的数据链以及其他卫星通信的上、下行链路等；雷达方面，许多预警机的雷达天线亦使用该波段，如诺斯罗普·格鲁曼公司为E-737/“槭尾”预警机发展的机械扫描阵列雷达、以色列埃尔塔公司的EL/M-2075“费尔康”有源相控阵雷达、G550预警机使用的EL/W-2085雷达以及我国空警-2000/200使用的有源相控阵雷达等。此外，一些地面雷达，像俄罗斯S-300PMU2/400防空系统使用的96L6新型探测雷达、以及59N6Protivnik GE系列和67N6Gamma DE系列采用有源相控阵雷达天线的远程警戒雷达也都工作在L波段。

虽然L波段雷达设备众多，但是各型雷达所使用的载波频率是不同的。例如空管二次雷达系统使用频率为1030MHz和1090MHz，JTIDS使用频率为 960MHz～1215MHz，TACAN、DME使用频率为961MHz～1213MHz，GPS 使用频率为1575.42MHz±1.023MHz、1227.6MHz±10.23MHz和1176.45MHz ±12MHz。而且各型雷达的信号带宽、调制方式、工作方式是不同的，因此在掌握了L波段雷达技术参数、特点等先验知识情况下，就能对接收到的L波段雷达信号进行快速分选、识别，从而判断出雷达的种类、型号、载机平台，如果接收设备具有测向功能甚至还可以形成目标航迹。因此快速、准确地接收、分选、识别L波段雷达信号在L波段侦收、监视领域具有很重要的意义。

现有雷达信号侦收设备基本上都是基于宽频段的侦收，采用扫频的方式对全频段范围内电磁波信号进行接收。这种接收方式的缺点在于由于接收频段宽，接收机设计比较复杂，为了满足作用距离要求，天线设计复杂并且尺寸较大，后期的信号处理工作量大，实时性差，多数信号只能采取事后分析的方法进行处理。而L波段雷达信号多为瞬时性，实时性要求比较高，采用宽频段接收的方式无法满足L波段雷达信号接收的要求。

可见，现有技术中的L波段雷达设备存在接收机设计复杂，实时性差，无法满足多路L波段雷达信号同时监视的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种L波段雷达信号接收设备和方法，用于解决现有技术中L波段雷达设备存在接收机设计复杂，实时性差，无法满足多路L波段雷达信号同时监视的技术问题，通过设置L波段内信号频率点，从而达到有选择性的对L波段内重要雷达信号进行实时接收、监视，并且可以同时监视多路L 波段雷达信号的技术效果。

本申请实施例一方面提供了L波段雷达信号接收设备，包括：

天线；

多通道接收机，与所述天线连接，所述多通道接收机中包括若干个宽带接收模块；

处理机，与所述多通道接收机连接；

显示控制计算机，与所述处理机连接；

其中，所述显示控制计算机用于从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于所述通道接收频率点对从所述天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；所述处理机用于基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果，所述处理结果能够在所述显示控制计算机的显示单元上显示。

优选地，所述多通道接收机还包括：自检模块，用于在所述显示控制计算机从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点之前，对所述多通道接收机进行自检。

优选地，所述自检模块包括：宽带跳频自检源，用于基于所述显示控制计算机发出的自检命令输出自检源信号；

所述自检模块用于基于所述自检源信号而输出自检信号，并将所述自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

优选地，所述自检模块还用于从所述天线接收L波段雷达信号，并对所述 L波段雷达信号进行处理，获得宽带输入信号，并将所述宽带输入信号输入至所述至少一个宽带接收模块；所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块设置通道接收频率点进入相应的宽带接收模块。

优选地，所述自检模块还包括与所述宽带跳频自检源连接的第一放大器，以及与所述第一放大器连接的功分滤波模块；

其中，所述自检源信号在依次输入至所述第一放大器及所述功分滤波模块后，经过放大及功分滤波处理后，输出所述自检信号；所述L波段雷达信号在依次输入至所述第一放大器及所述功分滤波模块，经过放大及滤波处理后，输出所述宽带输入信号。

优选地，每个所述宽带接收模块包括中频数字化处理板，所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后，所述中频数字化处理板基于所述接收通道内的信号判断对应的所述宽带接收模块是否正常工作并输出所述自检结果。

优选地，每个所述宽带接收模块包括第二放大器和宽带跳频源，与第二放大器和宽带跳频源连接的混频器，与混频器连接的放大滤波器，与放大滤波器连接的中频数字化处理板；

所述宽带输入信号经所述第二放大器进行放大后的信号，与所述宽带跳频源的输出信号共同经过所述混频器混频后得到中频信号，所述中频信号经由所述放大滤波器后生成中频输入信号，所述中频数字化处理板基于所述中频输入信号输出所述信号特征数据。

优选地，每个所述宽带接收模块还包括耦合器，所述中频信号经由所述放大滤波器后生成中频输入信号至所述耦合器，所述耦合器输出第一中频输入信号至中频数字化处理板，所述中频数字化处理板基于所述第一中频输入信号输出所述信号特征数据或者所述多通道接收机的自检结果；

所述耦合器输出第二中频输入信号至备用检测点；所述备用检测点用于将所述第二中频输入信号输出至外接的其他装置；

所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后至所述耦合器，所述耦合器输出所述接收通道的第一自检信号，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述第一自检信号输出所述自检结果；

所述耦合器输出所述接收通道的第二自检信号，所述第二自检信号输出至备用检测点；所述备用检测点用于将所述第二自检信号输出至外接的其他装置。

优选地，所述处理机包括自检信息综合模块、信号特征数据处理模块和分选模块；

所述处理机用于接收所述信号特征数据或所述多通道接收机的自检结果，所述信号特征数据或所述自检结果经分选模块分选后分别经信号特征数据处理模块或自检信息综合模块处理后上报给所述显示控制计算机。

优选地，所述信号特征数据包括频差信息、幅度信息和TTL信息。

另一方面，本申请实施例中还提供了一种L波段雷达信号接收方法，应用于L波段雷达信号接收设备，包括：

从多通道接收机中的若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；

所述L波段雷达信号接收设备中的被选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于通道接收频率点对从天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；

所述L波段雷达信号接收设备中的处理机基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果；

所述L波段雷达信号接收设备中的显示控制计算机的显示单元显示所述处理结果。

优选地，在从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点之前，所述多通道接收机中的自检模块对所述多通道接收机进行自检。

优选地，所述自检模块将其基于所述自检源信号而输出的自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

优选地，所述自检模块对从所述天线接收L波段雷达信号进行处理，获得宽带输入信号，并将所述宽带输入信号输入至所述至少一个宽带接收模块；所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块被设置的通道接收频率点进入相应的宽带接收模块。

优选地，对所述自检源信号经过放大和功分滤波处理后，获得所述自检信号；所述L波段雷达信号经过放大和功分滤波处理后，获得所述宽带输入信号。

优选地，所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述接收通道内的信号判断对应的所述宽带接收模块是否正常工作并输出所述自检结果。

优选地，所述宽带输入信号经放大后，与宽带跳频源的输出信号共同经过混频后得到中频信号，所述中频信号经由放大滤波后生成中频输入信号，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述中频输入信号输出所述信号特征数据。

优选地，所述中频信号经放大滤波后生成中频输入信号至所述宽带接收模块中的耦合器，所述耦合器输出第一中频输入信号和第二中频输入信号，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述第一中频输入信号输出所述信号特征数据；

所述第二中频输入信号输入至备用检测点；所述备用检测点将所述第二中频输入信号输出至外接的其他装置；

所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后至所述耦合器，所述耦合器输出所述接收通道的第一自检信号和第二自检信号，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述第一自检信号输出所述自检结果；

所述第二自检信号输出至备用检测点；所述备用检测点将所述第二自检信号输出至外接的其他装置。

优选地，所述处理机接收所述信号特征数据或所述多通道接收机的自检结果，所述信号特征数据或所述自检结果经分选后分别经信号特征数据处理模块或自检信息综合模块处理后上报给所述显示控制计算机。

优选地，所述信号特征数据包括频差信息、幅度信息和TTL信息。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的技术方案首先从L波段雷达信号接收设备中的多通道接收机中的若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；所述选择出的至少一个宽带接收模块根据设置的通道频率接收点对从天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；所述L波段雷达信号接收设备中的处理机基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果，例如给出信号的频率偏差、幅度、载机平台的类型及工作方式等，并对特殊信号比如IFF信号等给出警告信号。由于通过L波段雷达信号接收设备中的显示控制计算机选择宽带接收模块，并根据任务需要对选择的宽带接收模块的通道接收频率点进行了设置，因此，其有效的解决了现有技术中L波段雷达设备存在接收机设计复杂，实时性差，无法满足多路L波段雷达信号同时监视的技术问题，实现了所述L波段雷达接收设备能够有选择性的对L波段内重要雷达信号进行实时接收、监视，并且可以同时监视多路L波段雷达信号的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本申请实施例提供的本申请的L波段雷达信号接收设备的系统框图。

图2为本申请实施例提供的多通道接收机中自检模块的原理图。

图3为本申请实施例提供的多通道接收机中宽带接收模块的原理图。

图4为本申请实施例提供的处理机的原理图。

图5为本申请实施例提供的电源原理图。

图6为本申请实施例提供的显示控制计算机中的显控模块的组成框图。

图7为本申请实施例提供的L波段雷达信号接收方法的示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种L波段雷达信号接收设备和方法，用于解决现有技术中L波段雷达设备存在接收机设计复杂，实时性差，无法满足多路L波段雷达信号同时监视的技术问题，实现了所述L波段雷达接收设备能够有选择性的对L波段内重要雷达信号进行实时接收、监视，并且可以同时监视多路L波段雷达信号的技术效果。

本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：

一种L波段雷达信号接收设备，包括：

天线；

多通道接收机，与所述天线连接，所述多通道接收机中包括若干个宽带接收模块；

处理机，与所述多通道接收机连接；

显示控制计算机，与所述处理机连接；

其中，所述显示控制计算机用于从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于所述通道接收频率点对从所述天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；所述处理机用于基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果，所述处理结果能够在所述显示控制计算机的显示单元上显示。

在上述技术方案中，首先从L波段雷达信号接收设备中的多通道接收机中的若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；所述选择出的至少一个宽带接收模块根据设置的通道频率接收点对从天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；所述L波段雷达信号接收设备中的处理机基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果，例如给出信号的频率偏差、幅度、载机平台的类型及工作方式等，并对特殊信号比如IFF信号等给出警告信号。由于通过L波段雷达信号接收设备中的显示控制计算机选择宽带接收模块，并根据任务需要对选择的宽带接收模块的通道接收频率点进行了设置，因此，其有效的解决了现有技术中L波段雷达设备存在接收机设计复杂，实时性差，无法满足多路L波段雷达信号同时监视的技术问题，实现了所述L波段雷达接收设备能够有选择性的对L波段内重要雷达信号进行实时接收、监视，并且可以同时监视多路L波段雷达信号的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

实施例一

请参考图1，为本申请实施例提供的本申请L波段雷达信号接收设备的系统框图，所述设备包括：

天线1；

多通道接收机2，与所述天线连接，所述多通道接收机中包括若干个宽带接收模块201-20n；

处理机3，与所述多通道接收机2连接；

显示控制计算机4，与所述处理机3连接；

其中，所述显示控制计算机4用于从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于所述通道接收频率点对从所述天线1接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；所述处理机3用于基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果，所述处理结果能够在所述显示控制计算机4的显示单元上显示。所述显示控制计算机4包括显控界面401，显控单元402，数据库403。

在具体实施过程中，例如，所述设备由天线、多通道接收机、处理机和显示控制计算机组成，所述设备还包括电源，其中，所述多通道接收机包括自检模块和若干个宽带接收模块。所述设备通过天线接收L波段960MHz～ 1600MHz的宽带信号在各通道接收频率点处理为适合于数字化处理的中频信号。经过中频数字化处理后，输出各频率工作点的频率偏差信息、幅度信息、 TTL信号以及每个通道的模拟中频信号。

处理机对多通道接收机送出的各频率工作点的频率偏差信息、幅度信息、 TTL信号、以及每个通道的模拟中频信号进行分选和记录，并将结果送往显示控制计算机处理，实现对L波段内各雷达平台信息的无源接收、识别和处理。

显示控制计算机4主要实现对设备的工作状态进行控制，接收处理机上报的结果数据并对其进行处理；显示设备状态信息、当前接收状态相关信息；对数据进行存储和管理。

实施例二，在本申请实施例中，请参照图1和/或图2，所述多通道接收机 2还包括：自检模块21，用于在所述显示控制计算机4从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点之前，对所述多通道接收机2进行自检。

在具体实施过程中，沿用前述例子，例如，当设备需要开机自检或者维护自检时，所述多通道接收机中的自检模块对所述多通道接收机进行自检。

所述自检模块21包括：宽带跳频自检源211，用于基于所述显示控制计算机4发出的自检命令输出自检源信号；所述自检模块用于基于所述自检源信号而输出自检信号，并将所述自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，接收自检控制命令2120后，所述多通道接收机中的自检模块对所述多通道接收机进行自检时，自检模块内 FPGA控制电路212给自检模块的宽带跳频自检源送来跳频指示和自检源的开关控制2122。收到跳频指示后，宽带跳频自检源按控制电路设定的跳频顺序和时间进行跳频，对得到的自检源信号进行处理得到自检信号，并将所述自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

所述自检模块还用于从所述天线接收L波段雷达信号，并对所述L波段雷达信号进行处理，获得宽带输入信号，并将所述宽带输入信号输入至所述至少一个宽带接收模块；所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块被设置的通道接收频率点进入相应的宽带接收模块。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，自检模块还要完成宽带接收的频率分配。当宽带接收模块的信道处于工作状态时，天线下来的信号 (960MHz～1600MHz宽带信号)通过自检模块后，获得宽带输入信号，所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块被设置的通道接收频率点分别进入相应的宽带接收模块的接收通道。

所述自检模块还包括与所述宽带跳频自检源连接的第一放大器214，以及与所述第一放大器214连接的功分滤波模块；其中，所述自检源信号在依次输入至所述第一放大器214及所述功分滤波模块后，经过放大及功分滤波处理后，输出所述自检信号；所述L波段雷达信号在依次输入至所述第一放大器及所述功分滤波模块，经过放大及滤波处理后，输出所述宽带输入信号。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，收到跳频指示后，宽带跳频自检源211按FPGA控制电路212设定的跳频顺序和时间进行跳频。各频点的信号在经由第一放大器214放大和所述功分滤波模块功分滤波后，输出自检信号。

当宽带接收模块的接收信道处于工作状态时，所述L波段雷达信号在依次输入至所述第一放大器放大及所述功分滤波模块功分滤波后，输出所述宽带输入信号。

具体地，所述FPGA控制电路212通过开关控制2122控制宽带跳频自检源211的开启和关闭，FPGA控制电路212接收自检控制命令2120。宽带跳频自检源211、开关2123、双工器213、第一放大器214与第一二功分器215顺次连接。所述功分滤波模块包括第一二功分器215，与所述第一二功分器215 相连接的第一三功分器2161和第二三功分器2162，与所述第一三功分器2161 连接的第一滤波器2171、第二滤波器2172和第三滤波器2173，与所述第二三功分器2162连接的第四滤波器2174、第五滤波器2175和第六滤波器2176，与第一滤波器2171至第六滤波器2176分别相连接的第二二功分器2181至第七二功分器2186，第二至第七二功分器均输出自检信号或者宽带输入信号。

具体地，所述宽带接收模块还包括与所述宽带跳频源相连接的开关2123，与所述开关2123相连接的双工器213，与所述双工器连接的第一放大器214。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，自检时，自检模块内FPGA 控制电路给自检模块的宽带跳频自检源送来跳频指示和自检源的开关开启控制，收到跳频指示后，宽带跳频自检源按控制电路设定的跳频顺序和时间进行跳频，得到的自检源信号依次通过开关、双工器、第一放大器及功分滤波模块后输出自检源信号给宽带接收模块。或者，天线下来的信号通过二选一开关、双工器(双工器将接收960MHz～1600MHz宽带信号)，再经过放大、功分滤波后得到宽带输入信号，所述宽带输入信号分别进入后级宽带接收模块(对应频点信号分别进入对应的宽带接收模块的接收通道)。

实施例三，在本申请实施例中，请参照图3，所述多通道接收机还包括：若干个宽带接收模块，每个宽带接收模块包括中频数字化处理板，所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后，所述中频数字化处理板基于所述接收通道内的信号判断对应的所述宽带接收模块是否正常工作并输出所述自检结果。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，当设备需要开机自检或维护自检时，自检模块内FPGA控制电路给自检模块的宽带跳频自检源送来跳频指示和自检源的开关开启控制。收到跳频指示后，宽带跳频自检源按控制电路设定的跳频顺序和时间进行跳频。各频点的信号通过开关进入各宽带接收模块的接收通道，在宽带接收机中频数字化处理板内通过数字比幅检测出接收模块是否正常工作，并输出自检结果。

每个所述宽带接收模块包括第二放大器301和宽带跳频源304，与所述第二放大器301和所述宽带跳频源304连接的混频器302，与所述混频器302连接的放大滤波器303，与所述放大滤波器303连接的中频数字化处理板；

所述宽带输入信号经所述第二放大器进行放大后的信号，与所述宽带跳频源的输出信号共同经过所述混频器混频后得到中频信号，所述中频信号经由所述放大滤波器后生成中频输入信号，所述中频数字化处理板基于所述中频输入信号输出所述信号特征数据；

所述中频数字化处理板包括信号处理模块306、A/D转换模块307及时钟电路308.

具体地，例如，天线接收960MHz～1600MHz宽带信号。960MHz～1600MHz 内任意频点输入信号经自检模块放大、功分滤波后，在接收模块内进行放大，然后与宽带跳频源的合适频点进行混频，得到100MHz中频信号，再对该中频信号放大、滤波到合适电平，驱动中频数字化处理板。中频数字化处理板对输入的中频信号通过高速A/D转换器进行高速带通采样，A/D转换器输出的高速数字信号送入FPGA。根据指定带宽接收信号的特征，通过自适应门限处理、信号处理，输出TTL信号、频率偏差信息等。

每个所述宽带接收模块还包括耦合器305，所述中频信号经由所述放大滤波器303后生成中频输入信号至所述耦合器305，所述耦合器输出第一中频输入信号和第二中频输入信号，所述中频数字化处理板基于所述第一中频输入信号输出所述信号特征数据；

所述第二中频输入信号输出至备用检测点；所述备用检测点用于将所述第二中频输入信号输出至外接的其他装置；

所述自检信号进入所述若干个宽带接收模块的接收通道后至所述耦合器，所述耦合器输出所述接收通道中的第一自检信号和第二自检信号，所述中频数字化处理板基于所述第一自检信号输出所述自检结果；

所述第二自检信号输出至备用检测点；所述备用检测点用于将所述第二自检信号输出至外接的其他装置。

具体地，例如，所述宽带接收模块还包括耦合器，自检信号或宽带输入信号均可以经过耦合器后分成两路，一路供中频数字化进行处理从而输出自检结果或者TTL信号、频率偏差信息，另一路输出给备用检测点，备用检测点将输出另一路自检信号或者另一路宽带输入信号至外接的其他装置，从而使得用户能够选择通过除显示控制计算机外的其他装置查看自检信号或者宽带输入信号的相关信息。

实施例四，在本申请实施例中，请参照图4，

所述处理机包括自检信息综合模块、信号特征数据处理模块和分选模块；

所述处理机用于接收所述信号特征数据或所述自检结果，所述信号特征数据或所述自检结果经所述分选模块分选后分别经所述信号特征数据处理模块或所述自检信息综合模块处理后上报给所述显示控制计算机。

具体地，例如，所述处理机的信号处理模块主要由DSP4010和FPGA4020 这两种集成电路组成。

DSP的功能：接收显示控制计算机的控制指令，与接口模块完成通信；与 FPGA之间进行数据交换并对数据进行打包处理；对外围芯片进行控制等。

FPGA的功能：接收并处理多通道接收机的自检结果、TTL信息、频差信息及幅度信息等；对接收的信号进行分选和记录，记录有效信号的频率、模式、方位、代码等信息，并将处理结果打包上传给显示控制计算机；与DSP之间进行数据交换和处理等。

具体地，例如，所述处理机接收显示控制计算机的控制指令，例如控制命令、自检指令等，根据控制指令对多通道接收机进行控制。例如，所述FPGA 集成电路主要包括分选模块，自检信息综合模块4025，频率、幅度信息处理模块4026，数据打包模块4027。所述分选模块包括西方体制IFF信号分选模块 4021、东方体制IFF信号分选模块4022、ADS-B信号分选模块4023、TACAN信号分选模块4024。

所述信号特征数据包括频差信息、幅度信息和TTL信息等。

实施例五，在本申请实施例中，请参照图5，所述设备具有电源模块5。

具体地，例如，设备供电电源输入电压为AC 220V 50Hz，转换出多通道接收机和处理机所需要的各组直流电压。电压转换采用开关电源转换的方式，先将220V交流转换成300V高压直流，再由高压300V直流转换成低压直流，根据输出低压直流的电压高低和电流大小，每组电压所采用的开关电源转换电路各有不同，小功率输出电压采用单端反激的转换方式，大功率电压采用有源箝位正激、半桥或全桥的转换方式。

实施例六，在本申请实施例中，请参照图6，所述设备的所述显示控制计算机4具有显示控制模块CSCI 6。

所述显示控制模块CSCI 6安装于显示控制计算机4上，是设备的核心控制单元，主要完成设备工作状态控制、多通道接收机各通道接收频率设置、接收数据分类和显示、设备状态指示等功能。

根据功能分解和分层设计架构原则，将显示控制模块CSCI 6分解成4个CSC：系统初始化CSC 601、操作控制CSC 602、通信CSC 603、数据处理 CSC 604，每个CSC又可分解为多个CSU；所述显示控制模块CSCI 6具有显控软件。

系统初始化CSC 601包括软件初始化CSU 6011、自动自检CSU 6012、自动工作方式设置CSU 6013。

操作控制CSC包括系统控制CSU 6021、工作控制CSU 6022、数据操作 CSU 6023。

通信CSC包括命令下发CSU 6031、处理机上报数据接收CSU 6032。

数据处理CSC包括数据接收CSU 6041、数据查询CSU 6042、数据分析 CSU 6043。

具体地，例如，所述设备，包括五个部分：显示控制计算机、多通道接收机、处理机、天线、电源。

显示控制计算机主要通过显控模块对设备进行控制。显控模块通过以太网或串口与处理机通信以实现设备工作状态控制、接收频率及接收通道设置、接收数据分类、接收数据显示、设备状态指示等功能。

多通道接收机主要由自检模块和宽带接收模块组成。自检模块采用宽带跳频自检源作为射频输入进行自检，可实现宽带接收频点全部自检，送出自检结果信号，同时自检模块对接收的L波段雷达信号进行放大和滤波，经功分后送后端多路宽带接收模块。宽带接收机采用超外差接收机体制，选用电调预选及中频数字化处理技术完成所有频点的接收处理，对收到的信号进行射频选频、电调滤波及混频、中频放大滤波处理，将L波段的宽带信号在各接收频率处理为适合于数字化处理的中频信号。经过中频数字化处理，输出各频率工作点的频率偏差信息、幅度信息、处理机所需的TTL信号等特征数据。

处理机主要由数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)这两种集成电路组成。DSP的功能：接收控制计算机的控制指令；与FPGA之间进行数据交换并对数据进行打包处理；对外围芯片进行控制等。FPGA的功能：接收并处理多通道接收机的自检结果；对多通道接收机输入的多路信号根据频率点所对应的雷达系统进行分选和处理，处理结果形成数据报文；与DSP之间进行数据交换和处理等。

天线与多通道接收机相连，用于360°全向接收空间L波段射频信号。

电源完成对输入AC 220V/50Hz的AC/DC变换,输出多组直流电压提供给多通道接收机和处理机使用。

实施例七

基于与本申请实施例一相同的发明构思，图7为本申请实施例七提供的应用于L波段雷达信号接收设备的一种L波段雷达信号接收方法的示意图，包括：

步骤1，从多通道接收机中的若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；

步骤2，所述L波段雷达信号接收设备中的被选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于通道接收频率点对从天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；

步骤3，所述L波段雷达信号接收设备中的处理机基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果；

步骤4，所述L波段雷达信号接收设备中的显示控制计算机的显示单元显示所述处理结果。

优选地，在所述步骤1之前，所述多通道接收机中的自检模块对所述多通道接收机进行自检。

具体地，例如所述方法是：

步骤a，设备上电。各分机进行初始自检，并将结果由处理机通过以太网上报给显示控制计算机，通过显示控制计算机上安装的显示控制软件观察多通道接收机的自检结果以及网络连接状态，判断是否有模块故障。

步骤b，通过显示控制软件选择接收通道，并根据任务需要在L波段频率范围内(960MHz～1600MHz)设置通道接收频率和带宽。

步骤c，天线自动接收360°空间内L波段信号送给多通道接收机，多通道接收机各接收通道根据设置的频率点对信号进行解调、相位提取、幅度提取等处理。

步骤d，处理机对多通道接收机各通道信号根据频率点进行进一步处理，判别目标机类型、工作模式等，然后将处理结果上报给显示控制计算机。

步骤e，在显示控制计算机上通过显示控制软件观察当前各通道接收数据情况。

实施例八，在本申请实施例中，所述自检模块将其基于所述自检源信号而输出的自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，所述多通道接收机中的自检模块对所述多通道接收机进行自检时，自检模块内FPGA控制电路给自检模块的宽带跳频自检源送来跳频指示和自检源的开关开启控制。收到跳频指示后，宽带跳频自检源按控制电路设定的跳频顺序和时间进行跳频，对得到的自检源信号进行处理得到自检信号，并将所述自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

所述自检模块对从所述天线接收的L波段雷达信号进行处理，获得宽带输入信号，并将所述宽带输入信号输入至所述至少一个宽带接收模块；所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块被设置的通道接收频率点进入相应的宽带接收模块。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，自检模块还要完成宽带接收的频率分配。当宽带接收模块的信道处于工作状态时，天线下来的信号 (960MHz～1600MHz宽带信号)通过自检模块后，获得宽带输入信号，所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块被设置的通道接收频率点分别进入相应的宽带接收模块的接收通道。

所述自检模块中的第一放大器和功分滤波模块对所述自检源信号进行放大和功分滤波处理后，输出所述自检信号；所述自检模块中的第一放大器和功分滤波模块对所述L波段雷达信号经过放大和功分滤波处理后，获得所述宽带输入信号。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，收到跳频指示后，宽带跳频自检源按控制电路设定的跳频顺序和时间进行跳频。各频点的信号在经由第一放大器放大和所述功分滤波模块功分滤波后，输出自检信号。

当宽带接收模块的接收信道处于工作状态时，所述L波段雷达信号在依次输入至所述放大器放大及所述功分滤波模块功分滤波后，输出所述宽带输入信号。

具体地，所述功分滤波模块包括第一二功分器，与所述第一二功分器相连接的第一三功分器和第二三功分器，与所述第一三功分器连接的第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，与所述第二三功分器连接的第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器，与第一至第六滤波器分别相连接的第二至第七二功分器，第二至第七二功分器均输出自检信号或者宽带输入信号。

具体地，所述宽带接收模块还包括与所述宽带跳频源相连接的开关，与所述开关相连接的双工器，与所述双工器连接的放大器。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，自检时，自检模块内FPGA 控制电路给自检模块的宽带跳频自检源送来跳频指示和自检源的开关开启控制，收到跳频指示后，宽带跳频自检源按控制电路设定的跳频顺序和时间进行跳频，得到的自检源信号依次通过开关、双工器、第一放大器及功分滤波模块后输出自检源信号给宽带接收模块。或者，天线下来的信号通过二选一开关、双工器(双工器将接收960MHz～1600MHz宽带信号)，再经过放大、功分滤波后得到宽带输入信号，所述宽带输入信号分别进入后级宽带接收模块(对应频点信号分别进入对应的宽带接收模块的接收通道)。

实施例九，在本申请实施例中，请参照图3，所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述接收通道内的信号判断对应的所述宽带接收模块是否正常工作并输出所述自检结果。

在具体的实施过程中，沿用前述例子，例如，当设备需要开机自检或维护自检时，自检模块内FPGA控制电路给自检模块的宽带跳频自检源送来跳频指示和自检源的开关开启控制。收到跳频指示后，宽带跳频自检源按控制电路设定的跳频顺序和时间进行跳频。各频点的信号通过开关进入各宽带接收模块的接收通道，在宽带接收机中频数字化处理板内通过数字比幅检测出接收模块是否正常工作，并输出自检结果。

所述宽带接收模块中的第二放大器对所述宽带输入信号经放大后，与宽带跳频源的输出信号共同经过混频器混频后得到中频信号，所述中频信号经由所述宽带接收模块中的放大滤波器放大滤波后生成中频输入信号，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述中频输入信号输出所述信号特征数据。

具体地，例如，天线接收960MHz～1600MHz宽带信号。960MHz～1600MHz 内任意频点输入信号经自检模块放大、功分滤波后，在接收模块内进行放大，然后与宽带跳频源的合适频点进行混频，得到100MHz中频信号，再对该中频信号放大、滤波到合适电平，驱动中频数字化处理板。中频数字化处理板对输入的中频信号通过高速A/D转换器进行高速带通采样，A/D转换器输出的高速数字信号送入FPGA。根据指定带宽接收信号的特征，通过自适应门限处理、信号处理，输出TTL信号、频率偏差信息等。

所诉放大滤波器对所述中频信号经放大滤波后生成中频输入信号至所述宽带接收模块中的耦合器，所述耦合器输出第一中频输入信号和第二中频输入信号，所述中频数字化处理板基于所述第一中频输入信号输出所述信号特征数据；

所述第二中频输入信号输出至备用检测点；所述备用检测点将所述第二中频输入信号输出至外接的其他装置；

所述自检信号进入所述若干个宽带接收模块的接收通道后至所述耦合器，所述耦合器输出所述接收通道的第一自检信号和第二自检信号，所述中频数字化处理板基于所述第一自检信号输出所述自检结果；

所述第二自检信号输出至备用检测点；所述备用检测点将所述第二自检信号输出至外接的其他装置。

具体地，例如，所述宽带接收模块还包括耦合器，自检信号或宽带输入信号均可以经过耦合器后分成两路，一路供中频数字化进行处理从而输出自检结果或者TTL信号、频率偏差信息，另一路输出给备用检测点，备用检测点将输出另一路自检信号或者另一路宽带输入信号至外接的其他装置，从而使得用户能够选择通过除显示控制计算机外的其他装置查看自检信号或者宽带输入信号的相关信息。

实施例十，在本申请实施例中，请参照图4，所述处理机接收所述信号特征数据或所述多通道接收机的所述自检结果，所述信号特征数据或所述自检结果经所述分选模块分选后分别经所述信号特征数据处理模块或所述自检信息综合模块处理后上报给所述显示控制计算机。

具体地，例如，所述处理机的信号处理模块主要由DSP4010和FPGA4020 这两种集成电路组成。

DSP的功能：接收显示控制计算机的控制指令，与接口模块完成通信；与 FPGA之间进行数据交换并对数据进行打包处理；对外围芯片进行控制等。

FPGA的功能：接收并处理多通道接收机的自检结果、TTL信息、频差信息及幅度信息等；对接收的信号进行分选和记录，记录有效信号的频率、模式、方位、代码等信息，并将处理结果打包上传给显示控制计算机；与DSP之间进行数据交换和处理等。

具体地，例如，所述处理机接收显示控制计算机的控制指令，例如控制命令、自检指令等，根据控制指令对多通道接收机进行控制。例如，所述FPGA 集成电路主要包括分选模块，自检信息综合模块4025，频率、幅度信息处理模块4026，数据打包模块4027。所述分选模块包括西方体制IFF信号分选模块 4021、东方体制IFF信号分选模块4022、ADS-B信号分选模块4023、TACAN信号分选模块4024。

所述信号特征数据包括频差信息、幅度信息和TTL信息等。

本申请的一种L波段雷达信号接收设备和方法，可广泛应用于L波段雷达侦收领域，可通过设置中心频率点，实时同步接收L波段不同体制雷达的信号，给出目标设备的工作体制、工作模式、信号频率及信号幅度等信息，配合测向功能甚至还可以给出目标方位、航迹等情报信息。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种L波段雷达信号接收设备，其特征在于，包括：

天线；

多通道接收机，与所述天线连接，所述多通道接收机中包括若干个宽带接收模块；

处理机，与所述多通道接收机连接；

显示控制计算机，与所述处理机连接；

其中，所述显示控制计算机用于从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于所述通道接收频率点对从所述天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；所述处理机用于基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果，所述处理结果能够在所述显示控制计算机的显示单元上显示。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述多通道接收机还包括：自检模块，用于在所述显示控制计算机从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点之前，对所述多通道接收机进行自检。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述自检模块包括：宽带跳频自检源，用于基于所述显示控制计算机发出的自检命令输出自检源信号；

所述自检模块用于基于所述自检源信号而输出自检信号，并将所述自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于：所述自检模块还用于从所述天线接收L波段雷达信号，并对所述L波段雷达信号进行处理，获得宽带输入信号，并将所述宽带输入信号输入至所述至少一个宽带接收模块；所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块被设置的通道接收频率点进入相应的宽带接收模块。

5.如权利要求3-4中任一项所述的设备，其特征在于：

所述自检模块还包括与所述宽带跳频自检源连接的第一放大器，以及与所述第一放大器连接的功分滤波模块；

其中，所述自检源信号在依次输入至所述第一放大器及所述功分滤波模块后，经过放大及功分滤波处理后，输出所述自检信号；所述L波段雷达信号在依次输入至所述第一放大器及所述功分滤波模块，经过放大及滤波处理后，输出所述宽带输入信号。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于：

每个所述宽带接收模块包括中频数字化处理板，所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后，所述中频数字化处理板基于所述接收通道内的信号判断对应的所述宽带接收模块是否正常工作并输出所述自检结果。

7.如权利要求3-4任一项所述的设备，其特征在于：

每个所述宽带接收模块包括第二放大器和宽带跳频源，与所述第二放大器和所述宽带跳频源连接的混频器，与所述混频器连接的放大滤波器，与所述放大滤波器连接的中频数字化处理板；

所述宽带输入信号经所述第二放大器进行放大后的信号，与所述宽带跳频源的输出信号共同经过所述混频器混频后得到中频信号，所述中频信号经由所述放大滤波器后生成中频输入信号，所述中频数字化处理板基于所述中频输入信号输出所述信号特征数据。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于：

每个所述宽带接收模块还包括耦合器，所述中频信号经由所述放大滤波器后生成中频输入信号至所述耦合器，所述耦合器输出第一中频输入信号和第二中频输入信号，所述中频数字化处理板基于所述第一中频输入信号输出所述信号特征数据；

所述第二中频输入信号输出至备用检测点；所述备用检测点用于将所述第二中频输入信号输出至外接的其他装置；

所述自检信号进入所述若干个宽带接收模块的接收通道后至所述耦合器，所述耦合器输出所述接收通道中的第一自检信号和第二自检信号，所述中频数字化处理板基于所述第一自检信号输出所述自检结果；

所述第二自检信号输出至备用检测点；所述备用检测点用于将所述第二自检信号输出至外接的其他装置。

9.如权利要求3-4任一项所述的设备，其特征在于：

所述处理机包括自检信息综合模块、信号特征数据处理模块和分选模块；

所述处理机用于接收所述信号特征数据或所述自检结果，所述信号特征数据或所述自检结果经所述分选模块分选后分别经所述信号特征数据处理模块或所述自检信息综合模块处理后上报给所述显示控制计算机。

10.如权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于：

所述信号特征数据包括频差信息、幅度信息和TTL信息。

11.一种L波段雷达信号接收方法，应用于L波段雷达信号接收设备，其特征在于，所述方法包括：

从多通道接收机中的若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点；

所述L波段雷达信号接收设备中的被选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块用于基于通道接收频率点对从天线接收到的与一目标设备对应的频率范围在L波段内的宽带输入信号进行处理，获得信号特征数据；

所述L波段雷达信号接收设备中的处理机基于所述通道接收频率点对所述信号特征数据进行处理，获得对应所述目标设备的处理结果；

所述L波段雷达信号接收设备中的显示控制计算机的显示单元显示所述处理结果。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：在从所述若干个宽带接收模块中选择出至少一个宽带接收模块，并在L波段频率范围内为所述选择出的至少一个宽带接收模块中的每个宽带接收模块设置通道接收频率点之前，所述多通道接收机中的自检模块对所述多通道接收机进行自检。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

所述自检模块将其基于所述自检源信号而输出的自检信号输入至所述若干个宽带接收模块，以使所述若干个宽带接收模块基于所述自检信号进行自检，并将所述自检结果发送给所述处理器。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：

所述自检模块对从所述天线接收的L波段雷达信号进行处理，获得宽带输入信号，并将所述宽带输入信号输入至所述至少一个宽带接收模块；所述宽带输入信号根据所述宽带接收模块被设置的通道接收频率点进入相应的宽带接收模块。

15.如权利要求13-14中任一项所述的方法，其特征在于：

所述自检模块中的第一放大器和功分滤波模块对所述自检源信号进行放大和功分滤波处理后，输出所述自检信号；所述自检模块中的第一放大器和功分滤波模块对所述L波段雷达信号经过放大和功分滤波处理后，获得所述宽带输入信号。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：

所述自检信号进入若干个所述宽带接收模块的接收通道后，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述接收通道内的信号判断对应的所述宽带接收模块是否正常工作并输出所述自检结果。

17.如权利要求13-14任一项所述的方法，其特征在于：

所述宽带接收模块中的第二放大器对所述宽带输入信号经放大后，与宽带跳频源的输出信号共同经过混频器混频后得到中频信号，所述中频信号经由所述宽带接收模块中的放大滤波器放大滤波后生成中频输入信号，所述宽带接收模块内的中频数字化处理板基于所述中频输入信号输出所述信号特征数据。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：

所诉放大滤波器对所述中频信号经放大滤波后生成中频输入信号至所述宽带接收模块中的耦合器，所述耦合器输出第一中频输入信号和第二中频输入信号，所述中频数字化处理板基于所述第一中频输入信号输出所述信号特征数据；

所述第二中频输入信号输出至备用检测点；所述备用检测点将所述第二中频输入信号输出至外接的其他装置；

所述自检信号进入所述若干个宽带接收模块的接收通道后至所述耦合器，所述耦合器输出所述接收通道的第一自检信号和第二自检信号，所述中频数字化处理板基于所述第一自检信号输出所述自检结果；

所述第二自检信号输出至备用检测点；所述备用检测点将所述第二自检信号输出至外接的其他装置。

19.如权利要求13-14任一项所述的方法，其特征在于：

所述处理机接收所述信号特征数据或所述多通道接收机的所述自检结果，所述信号特征数据或所述自检结果经所述分选模块分选后分别经所述信号特征数据处理模块或所述自检信息综合模块处理后上报给所述显示控制计算机。

20.如权利要求13-14任一项所述的方法，其特征在于：

所述信号特征数据包括频差信息、幅度信息和TTL信息。