CN108802734B - 一种控制雷达系统时序同步的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制雷达系统时序同步的方法及装置。方法包括：对雷达系统进行初始化后进行机械扫描；在机械扫描时输出第一触发脉冲信号；检测第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；将接收的信号进行下变频处理形成采样的样本；根据信号生成第二触发脉冲信号；根据第二触发脉冲信号对样本进行数据采样以及保存；在进行机械扫描结束后停止数据采样。本发明实现了可以实现非均匀的参差的脉冲重复周期信号发射接收和采样时的时序同步；为雷达提供高精度的同步信号，实现雷达系统的时序控制同，提高回波信噪比，从而提升探测能力。

Description

一种控制雷达系统时序同步的方法及装置

技术领域

本发明涉及雷达术领域，具体涉及一种控制雷达系统时序同步的方法及装置。

背景技术

云雨测量雷达是利用云、雨等散射体目标对电磁波的散射作用来探测大气中的降水或云中水滴的浓度、分布、位置和强度；还可利用多普勒原理得到云雨测量雷达信号有效照射体积内降水粒子平均径向运动速度和速度谱宽估计值，从而可进一步反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流状况等，实现对龙卷风气旋、恶劣性风暴环流、强降雪、冰雹等灾害性天气预警，在农业、交通、大气物理研究等领域都有着广泛的应用前景。

云雨测量雷达通常是安装在机械转台上，随着转台转动有规律地进行信号发射、接收和采样存储等过程。在信号发射、接收和采样存储过程中需要稳定的时序控制同步方法，保证云雨测量雷达的扫描伺服模块、雷达收发前端模块、数据采样与存储模块之间的时序控制同步，否则，云雨测量雷达的系统时序紊乱导致无法完成信号发射、接收和采样存储。

发明内容

针对现有技术中需要保证时序控制同步的问题，本发明提供一种控制雷达系统时序同步的方法及装置，为雷达提供高精度的同步信号，实现雷达系统的时序控制同步。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种控制雷达系统时序同步的方法，包括：

对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；

在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；

每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；

将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；

根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；

根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；

在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样。

进一步的，所述对雷达系统进行初始化参数设置后雷达系统进行机械扫描的步骤，包括：

设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，包括：扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔；

设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，包括：

参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽，长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式；

设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，包括：

采样频率、短采样点数L₁和长采样点数L₂，且L₁＜L₂；

其中，按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。

进一步的，所述根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号的步骤，包括：

发射短脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₁的触发脉冲且宽度为δ₁的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐；

发射长脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₂的触发脉冲且宽度为δ₂的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐；

将间隔输出的宽度为δ₁的触发脉冲和宽度为δ₂的触发脉冲，确定为第二触发脉冲信号；

其中，δ₁＜δ₂；M＝N*K，N为参差脉组数，表示参差脉组的个数；K为脉组内脉冲数，表示每个参差脉组内的脉冲数；每个脉冲的脉冲重复周期中包括：短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。

进一步的，根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存的步骤，包括：

以固定的时钟频率f_clock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数，时钟周期计数值为N_clock；

计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′，

若τ′≤(δ₁+δ₂)/2，则以L₁个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₁为初始化参数设置的短采样点数；

若τ′＞(δ₁+δ₂)/2，则以L₂个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₂为初始化参数设置的长采样点数；

其中，τ′＝N_clock/f_clock，δ₁表示触发脉冲的宽度，δ₂表示触发脉冲的宽度，且δ₁＜δ₂。

另一方面，本发明还提供了一种控制雷达系统时序同步的装置，装置包括：

初始化单元，用于对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；

第一脉冲信号单元，用于在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；

信号发射及接收单元，用于每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；

处理单元，用于将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；

第二脉冲信号单元，用于根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；

采样及保存单元，用于根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；

终端单元，用于在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样。

进一步的，所述初始化单元，包括：

扫描子单元，用于设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，包括：扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔；

收发子单元，用于设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，包括：

参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽，长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式；

采样子单元，用于设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，包括：

采样频率、短采样点数L₁和长采样点数L₂，且L₁＜L₂；

其中，按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。

进一步的，所述第二脉冲信号单元，包括：

第一脉冲子单元，用于发射短脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₁的触发脉冲且宽度为δ₁的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐；

第二脉冲子单元，用于发射长脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₂的触发脉冲且宽度为δ₂的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐；

第三脉冲子单元，用于将间隔输出的宽度为δ₁的触发脉冲和宽度为δ₂的触发脉冲，确定为第二触发脉冲信号；

其中，δ₁＜δ₂；M＝N*K，N为参差脉组数，表示参差脉组的个数；K为脉组内脉冲数，表示每个参差脉组内的脉冲数；每个脉冲的脉冲重复周期中包括：短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。

进一步的，所述采样及保存单元，包括：

计数子单元，用于以固定的时钟频率f_clock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数，时钟周期计数值为N_clock；

计算子单元，用于计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′，

第一判断子单元，用于在τ′≤(δ₁+δ₂)/2，则以L₁个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₁为初始化参数设置的短采样点数；

第二判断子单元，用于在τ′＞(δ₁+δ₂)/2，则以L₂个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₂为初始化参数设置的长采样点数；

其中，τ′＝N_clock/f_clock，δ₁表示触发脉冲的宽度，δ₂表示触发脉冲的宽度，且δ₁＜δ₂。

另一方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线；其中，

处理器和存储器通过总线完成相互间的通信；

处理器用于调用存储器中的程序指令，以执行上述控制雷达系统时序同步的方法，

另一方面，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述控制雷达系统时序同步的方法。

由上述技术方案可知，本发明所述的一种控制雷达系统时序同步的方法及装置，通过对雷达系统进行初始化参数设置后雷达系统进行机械扫描；在雷达系统进行机械扫描时输出第一触发脉冲信号；每检测第一触发脉冲信号中的一个上升沿则进行M个脉冲周期的信号发射和信号接收；将接收的信号进行下变频处理形成采样的样本；根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；根据第二触发脉冲信号对样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对样本进行数据采样。可以实现脉冲信号发射接收和采样时的时序同步，为雷达提供高精度的同步信号，实现雷达系统的时序控制，提高回波信噪比，从而提升探测能力；并且，时序同步通过触发脉冲的检测和触发自动进行，只需在工作初进行初始化参数设置即可，较为便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供云雨测量雷达系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的控制雷达系统时序同步的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的控制雷达系统时序同步的方法中短/长脉宽发射信号的示意图；

图4是本发明实施例提供的控制雷达系统时序同步的方法中参差脉组的示意图；

图5是本发明实施例提供的控制雷达系统时序同步的方法中的时序图；

图6是本发明实施例提供控制雷达系统时序同步的装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明是针对云雨测量雷达系统，在详细介绍本发明的实施方式的细节之前，先简单描述云雨测量雷达系统的一些概念和基本组成。

参见图1，云雨测量雷达系统的通常包括：信号与时序控制模块、扫描伺服模块、雷达收发前端模块、数据采样与存储模块和数据处理与显示模块。

其中，信号与时序控制模块用于对其它模块进行初始化参数设置；扫描伺服模块用于驱动云雨测量雷达的安装机械转动平台进行机械旋转；雷达收发前端模块用于产生并通过天线发射信号，以及通过天线接收探测信号；数据采样与存储模块用于对雷达收发前端模块接收的探测信号进行模拟数字采样并保存成数据序列；天线及馈线属于无源模块，用于传导或转换电信号以及电磁波信号；天线通过谐振原理，即电磁感应原理。发射时变化的高频电流被天线转化成电磁场发射出去，接收时天线收到的电磁波转换为高频电流进入机器中进行处理。数据处理与显示模块是对数据采样与存储模块中的数据序列进行数据处理形成气象产品，并显示出来。

本发明实施例提供了一种控制雷达系统时序同步的方法，参见图2，该方法具体包括如下步骤：

S101：对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；

在本步骤中，在进行初始化参数设置时，需要对多个参数进行设置，在完成初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描。

其中，设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，包括：扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔；

扫描方式包括：方位平面PPI扫描、俯仰RHI扫描、方位扇形sPPI扫描、俯仰扇形sRHI扫描、立体VOL扫描；

扫描参数为扫描方式中任意一种扫描方式的扫描角度起始终止范围、扫描次数；

扫描速度包括：方位向扫描速度和俯仰向扫描速度，单位为度/秒，方位向扫描速度和俯仰向扫描速度的取值相同，设置为V；

触发角度间隔δθ指的是在方位向或俯仰向做机械转动扫描的过程中每隔δθ的角度间隔即输出一个触发脉冲，这些陆续输出的触发脉冲组成了第一触发脉冲信号，第一触发脉冲信号的周期为T₁＝δθ/V。

设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，包括：参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽，长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式；

其中，参差脉组数N的典型值为1、2或3；

脉组内脉冲数K的典型值为1至10之间的整数；

每一个参差脉组都有一个脉冲重复周期，即PRT₁,...,PRT_N，且PRT₁＜...＜PRT_N；

短脉宽发射信号的脉宽τ1，长脉宽发射信号的脉宽τ2，长短脉宽发射信号间隔Δ，且τ1<τ2。

参见图3，需要说明的是，对于云雨测量雷达系统，为了兼顾近距离和远距离的气象目标探测，通常一个脉冲重复周期内先发射一个短脉宽发射信号作为短距离补盲的信号，一定时间间隔后发射一个长脉宽发射信号作为正常探测信号；例如图3中，脉冲重复周期为PRT，短脉宽发射信号的脉宽为τ1，长脉宽发射信号的脉宽为τ2，长短脉宽发射信号间隔Δ是短脉宽发射信号的下降沿距长脉宽发射信号上升沿的时间。

设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，包括：采样频率、短采样点数L₁和长采样点数L₂，且L₁＜L₂；

在雷达系统进行机械扫描时，按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。

对照图1所示的云雨测量雷达系统，设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，即对扫描伺服模块进行的初始化参数设置；设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，即对雷达收发前端模块进行的初始化参数设置；设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，即对数据采样与存储模块进行的初始化参数设置。

S102：在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；

在本步骤中，根据上述步骤S101中的触发角度间隔δθ生成第一触发脉冲信号，并输出第一触发脉冲信号。

S103：每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；

在本步骤中，参见图4，对于云雨测量雷达，为了充分利用脉冲相参和非相参积累，需要在雷达天线波束转动到一个方位位置后发射并接收多个脉冲重复周期的信号，以提高回波信噪比，从而提升探测能力；另一方面，为了避免某些特定速度的气象目标落在雷达最大不模糊速度即盲速上，通常需要选用参差脉组的形式，多个脉组采用参差递进的脉冲重复周期值，每个脉组内包含多个发射信号脉冲；例如，参见图4是N个参差脉组，每个脉组包含K个脉冲重复周期时的情况，共计M＝N*K个脉冲周期，每一个脉组都有一个脉冲重复周期，即PRT₁,...,PRT_N，且PRT₁＜...＜PRT_N。

每检测到一个第一触发脉冲信号的触发脉冲的上升沿，则进行M个脉冲周期的信号发射和接收过程，M个脉冲周期指的是脉组内脉冲数为K的N个参差脉组的共计M＝N×K个脉冲周期。

S104：将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；

在本步骤中，发射的信号被目标散射后，经过云雨测量雷达天线接收散射的信号，进入雷达收发前端模块经过下变频后，变成中频信号并形成等待被采样的样本。

S105：根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；

在本步骤中，参见图5，进行M个脉冲周期的信号发射过程中，每个脉冲周期内，首先发射一个脉宽为τ1的短脉宽发射信号，然后间隔Δ时间后，再发射一个脉宽为τ2的长脉宽发射信号。其中，在图5中，τ1＝1us，τ2＝2us，短脉宽发射信号和长脉宽发射信号的脉宽根据观测条件设置。

发射短脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₁的触发脉冲且宽度为δ₁的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿(结束时间)对齐；

发射长脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₂的触发脉冲且宽度为δ₂的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿(结束时间)对齐；

将间隔输出的宽度为δ₁的触发脉冲和宽度为δ₂的触发脉冲，确定为第二触发脉冲信号，即输出的δ₁,δ₂,δ₁,δ₂…δ₁,δ₂的触发脉冲作为第二触发脉冲信号；其中，δ₁＜δ₂；M＝N*K，N为参差脉组数，表示参差脉组的个数；K为脉组内脉冲数，表示每个参差脉组内的脉冲数；每个脉冲的脉冲重复周期中包括：短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。

S106：根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；

在本步骤中，每检测到第二触发脉冲信号中一个触发脉冲的上升沿后，以固定的时钟频率f_clock对第二触发脉冲信号中的高电平进行时钟周期计数，直到检测到第二触发脉冲信号中的下降沿后停止计数，得到第二触发脉冲信号中高电平时钟周期计数值为N_clock，其中N_clock为正整数；

计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′，其中，τ′＝N_clock/f_clock；然后进行判断，参见图5：

若τ′≤(δ₁+δ₂)/2，则以L₁个采样点数进行数据采样，并将采样序列按顺序保存到一个序列Echo_data，其中，L₁为初始化参数设置的短采样点数；

若τ′＞(δ₁+δ₂)/2，则以L₂个采样点数进行数据采样，并将采样序列按顺序保存到一个序列Echo_data，其中，L₂为初始化参数设置的长采样点数；

其中，τ′＝N_clock/f_clock，δ₁表示触发脉冲的宽度，δ₂表示触发脉冲的宽度，且δ₁＜δ₂。

S107：在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样。

从上述描述可知，本发明实施例提供的一种控制雷达系统时序同步的方法，可以实现非均匀的参差的脉冲重复周期信号发射接收和采样时的时序同步；为雷达提供高精度的同步信号，实现雷达系统的时序控制同，提高回波信噪比，从而提升探测能力；并且，时序同步通过触发脉冲的检测和触发自动进行，对只需在工作初进行初始化参数设置即可，较为便捷。

本发明实施例提供了一种控制雷达系统时序同步的装置，参见图6，该装置具体包括：

初始化单元10，用于对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；

第一脉冲信号单元20，用于在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；

信号发射及接收单元30，用于每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；

处理单元40，用于将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；

第二脉冲信号单元50，用于根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；

采样及保存单元60，用于根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；

终端单元70，用于在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样。

进一步的，所述初始化单元10，包括：

扫描子单元，用于设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，包括：扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔；

收发子单元，用于设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，包括：

参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽，长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式；

采样子单元，用于设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，包括：

采样频率、短采样点数L₁和长采样点数L₂，且L₁＜L₂；

其中，按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。

进一步的，所述第二脉冲信号单元50，包括：

第一脉冲子单元，用于发射短脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₁的触发脉冲且宽度为δ₁的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐；

第二脉冲子单元，用于发射长脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₂的触发脉冲且宽度为δ₂的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐；

第三脉冲子单元，用于将间隔输出的宽度为δ₁的触发脉冲和宽度为δ₂的触发脉冲，确定为第二触发脉冲信号；

其中，δ₁＜δ₂；M＝N*K，N为参差脉组数，表示参差脉组的个数；K为脉组内脉冲数，表示每个参差脉组内的脉冲数；每个脉冲的脉冲重复周期中包括：短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。

进一步的，所述采样及保存单元60，包括：

计数子单元，用于以固定的时钟频率f_clock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数，时钟周期计数值为N_clock；

计算子单元，用于计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′，

第一判断子单元，用于在τ′≤(δ₁+δ₂)/2，则以L₁个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₁为初始化参数设置的短采样点数；

第二判断子单元，用于在τ′＞(δ₁+δ₂)/2，则以L₂个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₂为初始化参数设置的长采样点数；

其中，τ′＝N_clock/f_clock，δ₁表示触发脉冲的宽度，δ₂表示触发脉冲的宽度，且δ₁＜δ₂。

装置中各模块所实现的功能与方法实施例中相应的操作步骤对应，这里不再赘述。

由上述技术方案可知，本发明所述的一种控制雷达系统时序同步的装置，可以实现非均匀的参差的脉冲重复周期信号发射接收和采样时的时序同步；为雷达提供高精度的同步信号，实现雷达系统的时序控制同，提高回波信噪比，从而提升探测能力；并且，时序同步通过触发脉冲的检测和触发自动进行，对只需在工作初进行初始化参数设置即可，较为便捷。

本发明实施例提供了一种电子设备，参见图7，该电子设备可以包括：处理器11、存储器12、总线13及存储在存储器12上并可在处理器11上运行的计算机程序；

其中，所述处理器11，存储器12通过所述总线13完成相互间的通信；

所述处理器11执行所述计算机程序时实现上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则进行M个脉冲周期的信号发射和信号接收；将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样。

本发明实施例五提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则进行M个脉冲周期的信号发射和信号接收；将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置/系统。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种控制雷达系统时序同步的方法，其特征在于，包括：

对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；

在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；

每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；

将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；

根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；

根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；

在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样；

所述根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号的步骤，包括：

发射短脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₁的触发脉冲且宽度为δ₁的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐；

发射长脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₂的触发脉冲且宽度为δ₂的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐；

将间隔输出的宽度为δ₁的触发脉冲和宽度为δ₂的触发脉冲，确定为第二触发脉冲信号；

其中，δ₁＜δ₂；M＝N*K，N为参差脉组数，表示参差脉组的个数；K为脉组内脉冲数，表示每个参差脉组内的脉冲数；每个脉冲的脉冲重复周期中包括：短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对雷达系统进行初始化参数设置后雷达系统进行机械扫描的步骤，包括：

设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，包括：扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔；

设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，包括：

参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽、长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式；

设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，包括：

采样频率、短采样点数L₁和长采样点数L₂，且L₁＜L₂；

其中，按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存的步骤，包括：

以固定的时钟频率f_clock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数，时钟周期计数值为N_clock；

计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′，

若τ′≤(δ₁+δ₂)/2，则以L₁个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₁为初始化参数设置的短采样点数；

若τ′＞(δ₁+δ₂)/2，则以L₂个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₂为初始化参数设置的长采样点数；

其中，τ′＝N_clock/f_clock，δ₁表示触发脉冲的宽度，δ₂表示触发脉冲的宽度，且δ₁＜δ₂。

4.一种控制雷达系统时序同步的装置，其特征在于，包括：

初始化单元，用于对雷达系统进行初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描；

第一脉冲信号单元，用于在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；

信号发射及接收单元，用于每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；

处理单元，用于将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；

第二脉冲信号单元，用于根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；

采样及保存单元，用于根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；

终端单元，用于在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样；

所述第二脉冲信号单元，包括：

第一脉冲子单元，用于发射短脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₁的触发脉冲且宽度为δ₁的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐；

第二脉冲子单元，用于发射长脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ₂的触发脉冲且宽度为δ₂的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐；

第三脉冲子单元，用于将间隔输出的宽度为δ₁的触发脉冲和宽度为δ₂的触发脉冲，确定为第二触发脉冲信号；

其中，δ₁＜δ₂；M＝N*K，N为参差脉组数，表示参差脉组的个数；K为脉组内脉冲数，表示每个参差脉组内的脉冲数；每个脉冲的脉冲重复周期中包括：短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述初始化单元，包括：

扫描子单元，用于设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，包括：扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔；

收发子单元，用于设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，包括：

参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽、长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式；

采样子单元，用于设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，包括：

采样频率、短采样点数L₁和长采样点数L₂，且L₁＜L₂；

其中，按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述采样及保存单元，包括：

计数子单元，用于以固定的时钟频率f_clock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数，时钟周期计数值为N_clock；

计算子单元，用于计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′，

第一判断子单元，用于在τ′≤(δ₁+δ₂)/2，则以L₁个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₁为初始化参数设置的短采样点数；

第二判断子单元，用于在τ′＞(δ₁+δ₂)/2，则以L₂个采样点数进行数据采样，并将采样序列进行保存，其中，L₂为初始化参数设置的长采样点数；

其中，τ′＝N_clock/f_clock，δ₁表示触发脉冲的宽度，δ₂表示触发脉冲的宽度，且δ₁＜δ₂。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线；其中，

处理器和存储器通过总线完成相互间的通信；

处理器用于调用存储器中的程序指令，以执行权利要求1-3任一项所述的一种控制雷达系统时序同步的方法。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使计算机执行权利要求1-3任一项所述的一种控制雷达系统时序同步的方法。

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