CN114167399A - 基于同频感知与机会发射的测距雷达系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于同频感知与机会发射的测距雷达系统及实现方法，包括传统测距雷达和同频感知器；同频感知器包括大功率带通滤波器和大功率程控衰减器，且共用传统测距雷达的天线、接收机和信号处理器，其中，天线、大功率带通滤波器和大功率程控衰减器依次相连，信号处理器中包括同频感知与机会发射模块；大功率带通滤波器用于滤除带外信号，大功率程控衰减器用于对射频信号幅度进行控制。本发明使雷达系统在强电磁干扰背景下亦能实现探测功能，特别是解决了雷达系统受大功率同频干扰时接收机受损或被阻塞而无法实现系统功能的难题，不仅保留了雷达系统的自然环境适应性优势，且提升了其电磁环境适应性。

Description

基于同频感知与机会发射的测距雷达系统及实现方法

技术领域

本发明属于无线电探测雷达技术领域，具体涉及一种基于同频感知与机会发射的测距雷达系统及实现方法。

背景技术

测距雷达成为众多飞行器、车辆等不可或缺的电子设备，在日常生活中得以广泛应用。然而，均面临复杂电磁环境的干扰问题，环境中的背景电磁干扰信号或者有源干扰信号通过辐射或散射进入雷达接收机，使得雷达接收机输出端信噪比降低，从而可能造成雷达功能降低或失去。而且，随着多频段电子设备的广泛应用和电子器件的发展，电子设备之间存在同频信号相互干扰的可能性越来越大，将破坏和扰乱测距雷达的正常工作，超强干扰信号甚至可能烧毁雷达接收机。

当前，出现了许多抗干扰方法，提高了测距雷达的抗各种干扰能力，但是，基于无线电探测的测距雷达受大功率同频干扰时接收机受损或被阻塞而无法实现系统功能的难题仍无法有效解决，在此背景下，有的设备只能退而采用激光探测或复合雷达。而激光探测雷达容易受到烟雾、雨雪、云层、强光等自然环境影响，复合体制大大增加了系统复杂度。为此，如何实现无线电探测雷达在近空间内多电子设备共存、强电磁干扰、特别是同频干扰等环境下，消除这些干扰影响，恢复雷达的正常功能，具有现实的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供基于同频感知与机会发射的测距雷达系统实现方法，实现超强电磁干扰应用环境下雷达系统的正常工作，避免雷达接收机受损或受阻塞。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以解决：

一方面，本发明提供了一种基于同频感知与机会发射的测距雷达系统，包括传统测距雷达，还包括同频感知器；

所述同频感知器包括大功率带通滤波器和大功率程控衰减器，且共用所述传统测距雷达的天线、接收机和信号处理器，其中，天线、大功率带通滤波器和大功率程控衰减器依次相连接，所述信号处理器中还包括同频感知与机会发射模块；所述大功率带通滤波器用于滤除带外信号，大功率程控衰减器用于对射频信号幅度进行控制，所述同频感知与机会发射模块用于设置并调节大功率程控衰减器衰减设置值，并将其输出至大功率程控衰减器，同时用于在系统较长时间未能找到机会发射测距时调整频率设置值，并发送给微波发射机来控制微波发射机本振频率。

进一步的，所述传统测距雷达为天线收发共用测距雷达，包括天线、微波发射机、环形器、接收机和信号处理器，其中，所述微波发射机的输出端连接环形器的1端，环形器的3端连接接收机输入端，所述天线连接环形器的2端；所述微波发射机中本振信号输出端连接接收机中混频器的本振端口，本振信号与环形器3端输出至接收机的信号进行混频；所述接收机的输出端连接信号处理器的输入端；所述信号处理器输出发射开关控制信号连接微波发射机中的发射开关控制端，信号处理器输出接收开关控制信号连接接收机中的接收开关控制端；或者：

所述传统测距雷达为天线收发分开测距雷达，包括发射天线、接收天线、微波发射机、接收机和信号处理器，其中，所述微波发射机的输出端连接发射天线，接收天线的输出端连接接收机，所述接收机的输出端连接信号处理器，所述信号处理器的输出端连接微波发射机，所述微波发射机中本振信号输出端连接接收机中混频器的本振端口，与接收天线输出至接收机的信号进行混频。

进一步的，所述大功率带通滤波器最大承受功率值不小于强干扰源所有频段信号经探测最小距离空间衰减后被天线接收后的最大功率值，且对测距雷达工作频段外信号具有较大带外抑制；所述大功率程控衰减器最大承受功率值不小于强干扰源所有频段信号经探测最小距离空间衰减后被天线接收、大功率带通滤波器带外抑制后的带内信号的最大功率值P_f，且程控最小衰减设置值L_min为0dB，程控最大衰减设置值L_max不小于（P_f+G_j-P_-1）dB，G_j为接收机增益，P_-1为接收机中放大器饱和功率值；所述大功率带通滤波器、大功率程控衰减器串连的带内信号固有衰减值不大于2dB。

另一方面，本发明提供了一种上述基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的实现方法，包括如下步骤：

步骤1：信号处理器的同频感知与机会发射模块关闭微波发射机，并将大功率程控衰减器衰减值设置为最大衰减量，天线接收外部信号经滤除带外信号、衰减处理后得到中频或低频信号，中频或低频信号经处理得到的信号幅度值进行分析，得到同频感知结果；包括如下子步骤：

步骤11：信号处理器中的同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为低电平，关闭微波发射机，此时微波发射机不向外发射信号。

步骤12：信号处理器中的同频感知与机会发射模块将大功率程控衰减器衰减值设置为最大衰减量并将其输出至大功率程控衰减器；

步骤13：天线接收外部信号，该外部信号经大功率带通滤波器带外抑制后滤除带外信号得到带内信号，该带内信号为与测距雷达系统工作频段相近或相同的信号；带内信号经大功率程控衰减器衰减后进入接收机进行下变频处理得到中频或低频信号，再由信号处理器对中频或低频信号进行处理得到信号幅度值，然后由信号处理器中的同频感知与机会发射模块对信号幅度值进行比较，得到同频感知结果；

步骤2：信号处理器的同频感知与机会发射模块根据步骤1得到的同频感知结果，调节大功率程控衰减器衰减设置值并设置同频干扰报警计数值，具体如下：

若同频感知结果为信号幅度值大于同频感知门限，判断此时存在影响测距雷达工作的同频信号，则同频感知与机会发射模块设置同频干扰报警计数加1，且不开微波发射机，并将大功率程控衰减器的衰减设置值加5dB，然后进入步骤3；

若同频感知结果为信号幅度值不大于同频感知门限，且大功率程控衰减器衰减量未减少到0dB时，则信号处理器中的同频感知与机会发射模块不开微波发射机，并将大功率程控衰减器的衰减设置值减5dB，返回步骤13；

若信号幅度值不大于同频感知门限，且大功率程控衰减器衰减量为0dB时，则判断环境中此时刻不存在影响测距雷达工作的同频信号，进入步骤4；

步骤3：信号处理器中的同频感知与机会发射模块根据同频干扰报警计数值，优先寻找机会发射测距的时机；

步骤4：信号处理器中的同频感知与机会发射模块根据同频干扰报警计数值进行处理，获取目标距离信息。

进一步的，所述步骤13中，所述接收机对大功率程控衰减器发来的数据进行下变频处理是指对数据依次进行限幅、放大、滤波、与微波发射机中本振信号混频，得到中频或低频信号。

进一步的，所述步骤13中，所述的信号处理器中的同频感知与机会发射模块对中频或低频信号进行处理得到信号幅度值，然后由信号处理器中的同频感知与机会发射模块对信号幅度值进行比较，根据测距雷达的体制不同有如下操作方法：

（1）脉冲测距雷达，由信号处理器对中频或低频信号进行检波处理得到检波包络，取检波包络的幅度最大值与同频感知门限进行比较；

（2）调频测距雷达，由信号处理器对中频或低频信号进行A/D转换、采样及FFT转换得到信号频谱，取信号频谱的频谱幅度最大值与同频感知门限进行比较。

其中，所述同频感知门限为接收机不饱和的临界允许值，其获取方式是：逐渐增大输入同频信号使接收机中放大器输出达到饱和功率值P_-1时，信号处理器对中频或低频信号进行操作方法（1）或（2）得到的信号幅度值作为同频感知门限。

进一步的，所述步骤3具体操作如下：

若同频干扰报警计数值大于10，则认为环境中存在同频信号且系统较长时间未能找到机会发射测距，则信号处理器同频感知与机会发射模块调整频率设置值，并将频率设置值发送给微波发射机来控制微波发射机本振频率，使微波发射机频点跳变一定带宽，同时将同频干扰报警计数清零，返回步骤11。

若同频干扰报警计数不大于10，则返回步骤13。

进一步的，所述跳变带宽不小于500MHz。

进一步的，所述步骤4具体操作如下：

若同频干扰报警计数为0，则认为环境中还未出现影响测距雷达工作的同频信号，则打开微波发射机进行多次机会测距，具体是将同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为1，打开微波发射机向外辐射信号，测距雷达系统按照传统测距雷达系统工作原理进行探测，获取多次目标距离信息；再返回步骤1；

若同频干扰报警计数大于0，则可认为环境中曾出现影响测距雷达工作的同频信号，则先将同频干扰报警计数减1，然后打开微波发射机进行一次机会测距过程，具体是将同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为1，打开微波发射机向外辐射信号，测距雷达系统按照传统测距雷达系统工作原理进行探测，获取一次目标距离信息，再返回步骤1。

相较于现有技术，本发明具有如下技术效果：

1、本发明采用同频信号感知、综合寻求无同频影响的机会发射信号和长时间同频下发射源跳频再寻机会发射两种方式、大功率带外抑制等措施，使无线电探测雷达系统在强电磁干扰背景下亦能实现探测功能，特别是解决了雷达系统受大功率同频干扰时接收机受损或被阻塞，而无法实现系统功能的难题，不仅保留了无线电探测雷达系统的自然环境适应性优势，而且提升了雷达系统的电磁环境适应性。

2、在传统测距雷达的基础上，仅增加前端大功率滤波器、大功率程控衰减器和同频感知模块，方法易行、效果明显、可靠性高。

附图说明

图1、图2为本发明的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的两种形式，图 1中采用的是天线收发一体的测距雷达，图2中采用的是天线收发分开的测距雷达。

以下结合附图和具体实施方式对本发明进一步解释说明。

具体实施方式

本发明给出了一种基于同频感知与机会发射的测距雷达系统，包括传统测距雷达和同频感知器。

所述传统测距雷达可以为天线收发共用测距雷达，如图1中所示，包括天线、微波发射机、环形器、接收机和信号处理器，其中，微波发射机的输出端连接环形器的1端，环形器的3端连接接收机输入端，天线连接环形器的2端；微波发射机中本振信号输出端连接接收机中混频器的本振端口，本振信号与环形器3端输出至接收机的信号进行混频；接收机的输出端连接信号处理器的输入端；信号处理器输出发射开关控制信号连接微波发射机中的发射开关控制端，一般地，发射开关低电平有效，即信号处理器输出发射开关控制信号为低电平时，发射开关开，为高电平时，发射开关关；信号处理器输出接收开关控制信号连接接收机中的接收开关控制端，具体地，接收开关低电平有效，即信号处理器输出接收开关控制信号为低电平时，接收开关开，为高电平时，接收开关关。

所述传统测距雷达也可以为天线收发分开测距雷达，如图2中所示，包括发射天线、接收天线、微波发射机、接收机和信号处理器，其中，微波发射机的输出端连接发射天线，接收天线的输出端连接接收机，接收机的输出端连接信号处理器，信号处理器的输出端连接微波发射机，微波发射机中本振信号输出端连接接收机中混频器的本振端口，与接收天线输出至接收机的信号进行混频。

上述两种传统测距雷达的工作原理一样，微波发射机产生射频发射信号，并通过天线向测距对象辐射信号；回波信号和空间其他电磁信号再通过天线接收，进入接收机，依次进行限幅、放大、滤波、与微波发射机中本振信号混频后降为中频或低频信号，中频或低频信号输入信号处理器，由信号处理器按照测距算法获取测距雷达系统与测距对象之间的相对距离值。

所述同频感知器包括天线、大功率带通滤波器、大功率程控衰减器、接收机和信号处理器，该同频感知器可为独立组件，较优方案是共用传统测距雷达中已有的天线、接收机和信号处理器，如图1、2所示，天线、大功率带通滤波器和大功率程控衰减器依次相连接，并在信号处理器软件中增加同频感知与机会发射模块；其中，大功率带通滤波器用于滤除带外信号，大功率程控衰减器用于对射频信号幅度进行控制，具体是由信号处理器的同频感知与机会发射模块发来的衰减设置值控制衰减器的衰减量，从而实现对经过该衰减器的射频信号幅度进行衰减控制。上述同频感知与机会发射模块用于设置并调节大功率程控衰减器衰减设置值并将其输出至大功率程控衰减器，同时用于在系统较长时间未能找到机会发射测距时调整频率设置值并发送给微波发射机来控制微波发射机本振频率。

以下对新增的大功率带通滤波器、大功率程控衰减器部件参数要求进行选择：

由于大功率带通滤波器、大功率程控衰减器置于本发明的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的前端，需能够承受强电磁干扰的最大功率。

大功率带通滤波器最大承受功率值，不小于强干扰源所有频段信号经探测最小距离空间衰减后被天线接收后的最大功率值，且对测距雷达工作频段外信号具有较大带外抑制，一般优于50dB。

大功率程控衰减器最大承受功率值，不小于强干扰源所有频段信号经探测最小距离空间衰减后被天线接收、大功率带通滤波器带外抑制后的带内信号的最大功率值P_f，且衰减程控动态范围大，程控最小衰减设置值L_min为0dB，程控最大衰减设置值L_max不小于（P_f+G_j-P_-1）dB，即要求保证外部辐射信号经带外抑制、衰减后，不能使接收机中放大器饱和，其中，G_j为接收机增益，P_-1为接收机中放大器饱和功率值。

进一步地，大功率带通滤波器、大功率程控衰减器串连的带内信号固有衰减值尽量小，以减少测距雷达系统的系统损耗，一般不大于2dB。

综上，大功率带通滤波器、大功率程控衰减器一般根据测距雷达系统的工作频段和工作电磁环境，按照以上方法计算参数进行模块定制。

本发明给出了上述基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的同频感知与机会发射的方法，包括如下步骤：

步骤1：信号处理器的同频感知与机会发射模块关闭微波发射机，并将大功率程控衰减器衰减值设置为最大衰减量L_max，天线接收外部信号经滤除带外信号、衰减处理后得到中频或低频信号，中频或低频信号经处理得到的信号幅度值进行分析，得到同频感知结果。包括如下子步骤：

步骤11：信号处理器中的同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为0（即低电平），关闭微波发射机。此时微波发射机不向外发射信号。

步骤12：信号处理器中的同频感知与机会发射模块将大功率程控衰减器衰减值设置为最大衰减量L_max并将其输出至大功率程控衰减器。该操作是为了保护后端的接收机不受未知的大功率干扰信号而烧毁；

步骤13：天线接收外部信号，此时外部信号为环境中的干扰信号，非雷达本身向目标发射返回的回波信号。该外部信号经大功率带通滤波器带外抑制后滤除带外信号得到带内信号，该带内信号为与测距雷达系统工作频段相近或相同的信号；带内信号经大功率程控衰减器衰减后进入接收机进行下变频处理得到中频或低频信号，再由信号处理器对中频或低频信号进行处理得到信号幅度值，然后由信号处理器中的同频感知与机会发射模块对信号幅度值进行比较，得到同频感知结果。

上述过程中，接收机对大功率程控衰减器发来的数据进行下变频处理得到中频或低频信号是指，接收机对大功率程控衰减器发来的数据依次进行限幅、放大、滤波、与微波发射机中本振信号混频后降为中频或低频信号。

所述的信号处理器对中频或低频信号进行处理得到信号幅度值，然后由信号处理器中的同频感知与机会发射模块对信号幅度值进行比较，本发明根据不同体制测距雷达工作原理设置了不同的操作方法如下：

（1）脉冲测距雷达，由信号处理器对中频或低频信号进行检波处理得到检波包络，取检波包络的幅度最大值与同频感知门限进行比较；

（2）调频测距雷达，由信号处理器对中频或低频信号进行A/D转换、采样及FFT转换得到信号频谱，取信号频谱的频谱幅度最大值与同频感知门限进行比较。

其中，同频感知门限为接收机不饱和的临界允许值，通过事先给接收机输入同频信号测试得到，即逐渐增大输入同频信号使接收机中放大器输出达到饱和功率值P_-1时，信号处理器对中频或低频信号进行如上处理得到的信号幅度值作为同频感知门限。

步骤2：信号处理器的同频感知与机会发射模块根据步骤1得到的同频感知结果，调节大功率程控衰减器衰减设置值并设置同频干扰报警计数值，具体如下：

若步骤1的同频感知结果为信号幅度值大于同频感知门限，可判断此时存在影响测距雷达工作的同频信号，则同频感知与机会发射模块设置同频干扰报警计数加1，且不开微波发射机，并将大功率程控衰减器的衰减设置值加5dB（不大于最大衰减设置值L_max），然后进入步骤3；

若信号幅度值不大于同频感知门限，且大功率程控衰减器衰减量未减少到0dB时，则信号处理器中的同频感知与机会发射模块不开微波发射机，并将大功率程控衰减器的衰减设置值减5dB（若减后小于0dB则衰减设置值设置为0dB），返回步骤13；

若信号幅度值不大于同频感知门限，且大功率程控衰减器衰减量为0dB时，则可判断环境中此时刻不存在影响测距雷达工作的同频信号，进入步骤4。

步骤3：信号处理器中的同频感知与机会发射模块根据同频干扰报警计数值，优先寻找机会发射测距的时机；具体是：

若同频干扰报警计数值大于10，则认为环境中存在同频信号且系统较长时间未能找到机会发射测距，则信号处理器同频感知与机会发射模块调整频率设置值，并将频率设置值发送给微波发射机来控制微波发射机本振频率，使微波发射机频点跳变一定带宽（一般跳变带宽不小于500MHz），同时将同频干扰报警计数清零，返回步骤11。本段操作的目的是通过调整工作频段寻找机会发射测距的时机；

若同频干扰报警计数不大于10，则返回步骤13；

本步骤的设计原理是：通常测距雷达应用于运动平台，与探测地面、水面等目标之间存在相对运动，随着运动平台姿态变化、位置变化、与辐射源空间距离变化、辐射源发射信号变化、接收机天线波束与辐射源天线波束重叠变化等，测距雷达接收辐射信号的能量大小也随着变化，为测距雷达系统创造了机会发射的条件，因此，信号处理器中的同频感知与机会发射模块可以根据同频干扰报警计数值进行判断是否较长时间未能找到机会发射测距，并根据判断结果优先寻找机会发射测距的时机。

步骤4：信号处理器中的同频感知与机会发射模块根据同频干扰报警计数值进行以下处理：

若同频干扰报警计数为0，则认为环境中还未出现影响测距雷达工作的同频信号，则打开微波发射机进行多次机会测距（次数可根据应用环境设置），具体是将同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为1，打开微波发射机向外辐射信号，测距雷达系统按照传统测距雷达系统工作原理进行探测，获取多次目标距离信息；再返回步骤11；

若同频干扰报警计数大于0，则可认为环境中曾出现影响测距雷达工作的同频信号，则先将同频干扰报警计数减1，然后打开微波发射机进行一次机会测距过程，接着关闭微波发射机，具体是将同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为1，打开微波发射机向外辐射信号，测距雷达系统按照传统测距雷达系统工作原理进行探测，获取一次目标距离信息，再返回步骤11。

本发明实现了超强辐射电磁干扰应用环境下雷达系统的正常工作，可避免接收机受损或受阻塞。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细说明，通过试验验证对方案有效性进行证明。

实施例1：

本实施例提供了一种基于同频感知与机会发射的测距雷达系统，如图2所示，包括发射天线、接收天线、大功率带通滤波器、大功率程控衰减器、微波发射机、接收机和信号处理器。

在本实施例中，所述测距雷达系统为调频体制测距雷达，主要参数为：测距雷达工作频率范围为2GHz±1GHz；发射天线、接收天线在工作频率范围内增益均为5dB，在0.5GHz以下增益不大于0dB，在3.5GHz以上增益不大于-5dB；微波发射机工作中心频率两档可调频，分别为2GHz、1.5GHz，线性调频带宽均为100MHz；接收机对输入射频信号进行限幅、放大、滤波、与微波发射机中本振信号混频后降为中频信号，再对中频信号进行放大、滤波后，输出至信号处理器，接收机在工作频率范围内总增益为40dB，在0.5GHz以下总增益不大于30dB，在3.5GHz以上总增益不大于20dB，接收机放大器输出达到饱和功率值P_-1为-20dBm；信号处理器对输入的中频信号进行A/D转换、采样与FFT处理，得到信号幅度值；同频感知门限为接收机不饱和的临界允许值，通过事先给接收机输入同频信号测试，当接收机中放大器输出达到饱和功率值P_-1时，信号处理器对中频信号进行处理得到的频谱中信号幅度值为-30dBm，作为同频感知门限。

所述测距雷达系统所处环境中存在距离测距雷达10m，频率为5GHz，最大峰值功率为500W（约27dBW）的干扰信号，干扰信号达到测距雷达系统的最大峰值功率为100W（20dBW）。所述测距雷达系统中大功率带通滤波器、大功率程控衰减器按以下参数进行定制：

大功率带通滤波器最大承受功率值为150W，且在0.5GHz以下、3.5GHz以上带外抑制优于50dB，固有衰减值为0.5dB；大功率程控衰减器最大承受功率值为1W，程控最小衰减设置值为0dB，程控最大衰减设置值为70dB，固有衰减值为1.0dB。

所述测距雷达系统的同频感知与机会发射的方法同以上步骤1~步骤4。经实测结果表明，本实施例的测距雷达系统可在距离测距雷达5m处存在频率为5GHz，最大峰值功率为800W的干扰信号下正常完成测距功能；同时，可在距离测距雷达5m处持续存在频率为2GHz，在最大峰值功率为800W的干扰信号下，本实施例的测距雷达系统中微波发射机工作中心频率可调频到1.5GHz，并正常完成测距功能；同时，可在距离测距雷达5m处存在频率为2GHz，最大峰值功率为800W的间断干扰信号下，微波发射机工作中心频率仍保持默认2GHz，未发生调频，并正常完成测距功能。

Claims (9)

1.一种基于同频感知与机会发射的测距雷达系统，包括传统测距雷达，其特征在于，还包括同频感知器；

所述同频感知器包括大功率带通滤波器和大功率程控衰减器，且共用所述传统测距雷达的天线、接收机和信号处理器，其中，天线、大功率带通滤波器和大功率程控衰减器依次相连接，所述信号处理器中还包括同频感知与机会发射模块；所述大功率带通滤波器用于滤除带外信号，大功率程控衰减器用于对射频信号幅度进行控制，所述同频感知与机会发射模块用于设置并调节大功率程控衰减器衰减设置值，并将其输出至大功率程控衰减器，同时用于在系统较长时间未能找到机会发射测距时调整频率设置值，并发送给微波发射机来控制微波发射机本振频率。

2.如权利要求1所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统，其特征在于，所述传统测距雷达为天线收发共用测距雷达，包括天线、微波发射机、环形器、接收机和信号处理器，其中，所述微波发射机的输出端连接环形器的1端，环形器的3端连接接收机输入端，所述天线连接环形器的2端；所述微波发射机中本振信号输出端连接接收机中混频器的本振端口，本振信号与环形器3端输出至接收机的信号进行混频；所述接收机的输出端连接信号处理器的输入端；所述信号处理器输出发射开关控制信号连接微波发射机中的发射开关控制端，信号处理器输出接收开关控制信号连接接收机中的接收开关控制端；或者：

所述传统测距雷达为天线收发分开测距雷达，包括发射天线、接收天线、微波发射机、接收机和信号处理器，其中，所述微波发射机的输出端连接发射天线，接收天线的输出端连接接收机，所述接收机的输出端连接信号处理器，所述信号处理器的输出端连接微波发射机，所述微波发射机中本振信号输出端连接接收机中混频器的本振端口，与接收天线输出至接收机的信号进行混频。

3.如权利要求1所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统，其特征在于，所述大功率带通滤波器最大承受功率值不小于强干扰源所有频段信号经探测最小距离空间衰减后被天线接收后的最大功率值，且对测距雷达工作频段外信号具有较大带外抑制；所述大功率程控衰减器最大承受功率值不小于强干扰源所有频段信号经探测最小距离空间衰减后被天线接收、大功率带通滤波器带外抑制后的带内信号的最大功率值P_f，且程控最小衰减设置值L_min为0dB，程控最大衰减设置值L_max不小于（P_f+G_j-P_-1）dB，G_j为接收机增益，P_-1为接收机中放大器饱和功率值；所述大功率带通滤波器、大功率程控衰减器串连的带内信号固有衰减值不大于2dB。

4.一种权利要求1~3任一项所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：信号处理器的同频感知与机会发射模块关闭微波发射机，并将大功率程控衰减器衰减值设置为最大衰减量，天线接收外部信号经滤除带外信号、衰减处理后得到中频或低频信号，中频或低频信号经处理得到的信号幅度值进行分析，得到同频感知结果；包括如下子步骤：

步骤11：信号处理器中的同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为低电平，关闭微波发射机，此时微波发射机不向外发射信号；

步骤12：信号处理器中的同频感知与机会发射模块将大功率程控衰减器衰减值设置为最大衰减量，并将其输出至大功率程控衰减器；

步骤13：天线接收外部信号，该外部信号经大功率带通滤波器带外抑制后滤除带外信号得到带内信号，该带内信号为与测距雷达系统工作频段相近或相同的信号；带内信号经大功率程控衰减器衰减后进入接收机进行下变频处理得到中频或低频信号，再由信号处理器对中频或低频信号进行处理得到信号幅度值，然后由信号处理器中的同频感知与机会发射模块对信号幅度值进行比较，得到同频感知结果；步骤2：信号处理器的同频感知与机会发射模块根据步骤1得到的同频感知结果，调节大功率程控衰减器衰减设置值并设置同频干扰报警计数值，具体如下：

若同频感知结果为信号幅度值大于同频感知门限，判断此时存在影响测距雷达工作的同频信号，则同频感知与机会发射模块设置同频干扰报警计数加1，且不开微波发射机，并将大功率程控衰减器的衰减设置值加5dB，然后进入步骤3；

若同频感知结果为信号幅度值不大于同频感知门限，且大功率程控衰减器衰减量未减少到0dB时，则信号处理器中的同频感知与机会发射模块不开微波发射机，并将大功率程控衰减器的衰减设置值减5dB，返回步骤13；

若信号幅度值不大于同频感知门限，且大功率程控衰减器衰减量为0dB时，则判断环境中此时刻不存在影响测距雷达工作的同频信号，进入步骤4；

步骤3：信号处理器中的同频感知与机会发射模块根据同频干扰报警计数值，优先寻找机会发射测距的时机；

步骤4：信号处理器中的同频感知与机会发射模块根据同频干扰报警计数值进行处理，获取目标距离信息。

5.如权利要求4所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的实现方法，其特征在于，所述步骤13中，所述接收机对大功率程控衰减器发来的数据进行下变频处理是指对数据依次进行限幅、放大、滤波、与微波发射机中本振信号混频，得到中频或低频信号。

6.如权利要求4所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的实现方法，其特征在于，所述步骤13中，所述的信号处理器中的同频感知与机会发射模块对中频或低频信号进行处理得到信号幅度值，然后由信号处理器中的同频感知与机会发射模块对信号幅度值进行比较，根据测距雷达的体制不同有如下操作方法：

（1）脉冲测距雷达，由信号处理器对中频或低频信号进行检波处理得到检波包络，取检波包络的幅度最大值与同频感知门限进行比较；

（2）调频测距雷达，由信号处理器对中频或低频信号进行A/D转换、采样及FFT转换得到信号频谱，取信号频谱的频谱幅度最大值与同频感知门限进行比较；

其中，所述同频感知门限为接收机不饱和的临界允许值，其获取方式是：逐渐增大输入同频信号使接收机中放大器输出达到饱和功率值P_-1时，信号处理器对中频或低频信号进行操作方法（1）或（2）得到的信号幅度值作为同频感知门限。

7.如权利要求4所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的实现方法，其特征在于，所述步骤3具体操作如下：

若同频干扰报警计数值大于10，则认为环境中存在同频信号且系统较长时间未能找到机会发射测距，则信号处理器同频感知与机会发射模块调整频率设置值，并将频率设置值发送给微波发射机来控制微波发射机本振频率，使微波发射机频点跳变一定带宽，同时将同频干扰报警计数清零，返回步骤11；

若同频干扰报警计数不大于10，则返回步骤13。

8.如权利要求7所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的实现方法，其特征在于，所述跳变带宽不小于500MHz。

9.如权利要求4所述的基于同频感知与机会发射的测距雷达系统的实现方法，其特征在于，所述步骤4具体操作如下：

若同频干扰报警计数为0，则认为环境中还未出现影响测距雷达工作的同频信号，则打开微波发射机进行多次机会测距，具体是将同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为1，打开微波发射机向外辐射信号，测距雷达系统按照传统测距雷达系统工作原理进行探测，获取多次目标距离信息；再返回步骤1；

若同频干扰报警计数大于0，则可认为环境中曾出现影响测距雷达工作的同频信号，则先将同频干扰报警计数减1，然后打开微波发射机进行一次机会测距过程，具体是将同频感知与机会发射模块设置发射开关控制信号为1，打开微波发射机向外辐射信号，测距雷达系统按照传统测距雷达系统工作原理进行探测，获取一次目标距离信息，再返回步骤1。

Images