CN1155332A

CN1155332A - 雷达设备

Info

Publication number: CN1155332A
Application number: CN 95194524
Authority: CN
Inventors: 约翰·阿瑟·肖尔茨
Original assignee: HOLLANDSE SIGNAALAPPAPATEN BV
Current assignee: HOLLANDSE SIGNAALAPPAPATEN BV; Thales Nederland BV
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-07-23

Abstract

本发明涉及一个雷达设备，它具有一个发射单元(1)，一个天线单元(2)，和一个接收机单元(3)。发射单元(1)发射一个具有一个使接收时能实现脉冲压缩的调制的脉冲。作为的一个ECCM特征，本雷达设备还有一个消隐电路(5)。该消隐电路包括两个滤波器，一个滤波器仅响应于发射机脉冲的第一半部分，另一个滤波器仅响应于发射机脉冲的第二半部分。如果两个滤波器同时产生一个输出，则发生消隐。

Description

雷达设备

本发明涉及一个脉冲雷达设备，它包括一个用于产生和传输具有一个使接收时能实现脉冲压缩的调制的发射机脉冲的发射机单元，一个用于接收反射的发射机脉冲的接收机单元，一个用于压缩所接收的发射机脉冲的相关器和一个用于消隐未调制的接收的脉冲的消隐电路。

另外，本发明还涉及一个用于抑制雷达设备中干扰脉冲的方法。

这种雷达设备可从专利申请EP-A 0 408 112中了解到。在这种已知的雷达设备中，经过相关器之前的接收脉冲幅度与经过相关器后的幅度相比较。如果脉冲通过相关器期间在幅度上并没有显现出明显的提高，就假定它是一个干扰脉冲，由此消隐电路被激活。

这种已知雷达设备的缺点是有干扰脉冲进入了相关器。一个共同的错误观念是一个去相关器可以正确地使一个干扰脉冲去相关，即，一个不具有正确调制的脉冲，幅度将降低到一个可与雷达接收机中固有的热噪声电平相比较的电平。更为特殊地，在目前的工艺水平情况下，为特别小的雷达截面检测目标(如导弹)而设计的雷达设备，其检测标准受到这样一定程度的限制：去相关干扰脉冲是不能被接受的。去相关脉冲可能带来大于原始干扰脉冲的缺陷，因为去相关处理导致了脉冲持续时间相当程度地延长，结果雷达设备在一个长时期内失去作用。

因此根据本发明的雷达设备其特征在于：消隐电路具有在未调制脉冲进入相关器前将其进行抑制的装置。

一个根据本发明雷达设备的优先实施例，基于这样的事实：调制完全是已知的，并且其特征在于该装置至少包括一个设计用来在接收的发射机脉冲的第一部分期间产生第一输出信号的第一滤波器，和一个设计用来在接收的发射机脉冲的第二部分期间产生第二输出信号的第二滤波器，第一部分和第二部分至少是基本分离的，并且如果第一和第二输出信号至少基本同时产生时，将消隐电路激活。

在线性调频(chirp)调制的情况下，第一滤波器和第二滤波器可以优选用带通滤波器来实现。这使得第一滤波器可以调谐到线性调频的前一半，第二滤波器调谐到线性调频的后一半。这导致对线性调频自然分离的一个简单的滤波器系统。

为了比较第一滤波器和第二滤波器的输出信号，输出信号可以分别优先加到一个第一和第二模差确定(modulus-determining)单元上。在模拟信号的情况下，简单的办法是使用一个公知技术的检波器电路。在复合数字信号的情况下，可以使用一个同样公知的模差电路。如果操作在一个计算机的存贮器内进行，则根据许多已知的算法操作来确定模差。

模差被确定之后，为降低对短干扰峰值的灵敏度，可以分别在第一模差确定单元和第二模差确定单元后联接第一平滑滤波器和第二平滑滤波器。

根据本发明雷达设备的另外一个优选实施方案，其特征是提供了与第一平滑滤波器和第二平滑滤波器相连的一个门限电路，以确定一个表征交叠程度的参数，并且对一个门限值，用于在参数超过门限值时激活消隐电路。

在这方面一个比较合适的选择是：门限值代表通过第三平滑滤波器的第一平滑滤波器与第二平滑滤波器输出信号差值的绝对值，而参数表示第一和第二平滑滤波器输出信号的乘积。

现在将参考下面的附图对本发明进行较详细的说明，其中：

图1原理性地表示了雷达设备的一个可能实施例；

图2原理性地表示了消隐电路的一个可能实施例。

图1原理性地表示了根据本发明雷达设备的一个可能实施例，其发射机单元1产生雷达脉冲，并通过天线单元2辐射出去。雷达脉冲具有一个调制，使得在接收时通过天线单元2和接收机单元3实现脉冲压缩。为了达到这个目的，接收脉冲最好先被数字化，写入第一存储区域4，其中消隐电路5可以由一个或多个合适的可编程的DSP(数字信号处理器)来设计。消隐电路5从第一存储区域去除干扰脉冲，或为这些脉冲提供一个标记。这样这些预处理过的第一存储区域的内容顺序地传递到受相关器7作用的第二存储区域6，它通常也由一个或多个合适的可编程DSP构成来对接收脉冲进行压缩。但是不压缩有标记的脉冲。相关器7压缩第二存储区域6中的脉冲，但是对加标记的脉冲不进行压缩。经如此处理的存储区域6的内容顺序提供给下一步的处理。

当然第一存储区域4和第二存储区域6也可是相同的，这导致一个复合区域，其中新信息以循环的方式连续写入，并且消隐电路5和相关器7也可以循环操作。

图2原理性地表示消隐电路的一个可能实施方案。接收脉冲被加到一个第一滤波器8上，紧随其后接一个第一模差或对数模差(logmodulus)确定单元9和一个第一平滑滤波器10，及一个第二滤波器11，随后接一个第二模差或对数模差确定单元12和一个第二平滑滤波器13。第一滤波器8对一个雷达脉冲仅在其第一半部分产生一个输出信号。如果雷达脉冲，例如以线性调频的形式调制，所有两个滤波器被设计为数字带通滤波器，并分别调谐到线性调频信号的第一半部分和第二半部分。至少按已知方式调制的雷达脉冲，必须防止两个输出信号一致。干扰脉冲和特别是故意干扰信号，经常带有调制，从带宽和脉冲宽度上与雷达脉冲有很大程度上的一致性，带宽通过提供具有随机调制的干扰脉冲来实现。这样的一个干扰脉冲，通常对所有滤波器同时产生一个输出信号，据此能进行干扰脉冲的识别和之后的消隐。根据本发明的一个可能实施例，从平滑滤波器10和13可以导出两个值：表示两个输出信号之间的交叠程度的一个参数和一个门限值。通过在乘法器14中对平滑滤波器10和13的输出信号相乘得到这个参数。很显然这个参数正比于交叠和两个信号的大小。通过在减法器15中确定平滑滤波器10和13的输出信号的差，在模差单元16中确定这个差值的绝对值并之后在平滑滤波器17中平滑这个值得到合适的门限值。实际的门限操作在门限电路18中进行，参数一旦和门限交叠就产生一个消隐信号。

如上所述，总的消隐电路可以用一个或多个合适的可编程DSP实现，其中平滑滤波器10、13和17，乘法器14，减法器15和门限单元18以软件的形式实现，在第一存储区域运行。另外一个可能性是以硬件实现消隐电路，也在存储区域14运行。甚至可能以模拟硬件实现消隐电路，在这种情况下一个模拟中频信号不经第一中间存储区域4的干预直接加到消隐电路5上。滤波器8和11将以模拟带通滤波器实现，如SAW形式，模差确定单元9、12和16为检波器，平滑滤波器10、13和17为平滑电容器，模拟乘法器14和模拟减法器15是公知的。门限单元18在这种情况下控制一个开关防止可能补偿在消隐电路5中的处理延迟而被延迟的中频信号进入相关器7。这也使第二存储区域6的使用是不必要的。

虽然该发明参照一个具有线性调频调制的发射机脉冲加以解释，其它类型的调制也予以考虑，如二相编码发射机脉冲。第一滤波器可以被设计为第一副相关器，以用于与发射机脉冲的第一半部分相关，而第二滤波器被设计为第二副相关器，用于与发射机脉冲的第二半部分相关。门限电路也将取决于所选择的发射机脉冲。对于相位编码来讲，这样选择一个门限电路：仅当来自第一副相相关器后的相关峰值，和一个来自第二副相关器的可比峰值出现于特定时间窗口内时，激活消隐电路。

总而言之，考虑到使用多于两个滤波器的发射机脉冲的测试，和其后这些多于两个滤波器的输出分析的可能性，使得仅允许雷达设备原始产生的发射机脉冲通过下一步的处理。

Claims

1.脉冲雷达设备，包括一个用于产生和传输具有一个使得在接收时能进行脉冲压缩的调制的发射机脉冲的发射机单元，一个用于接收反射的发射机脉冲的接收机单元，一个用于压缩所接收的发射机脉冲的相关器和一个用于消隐没有调制的接收的脉冲的消隐电路，特征在于该消隐电路具有将未调制的脉冲在进入相关器之前将其加以抑制的装置。

2.如权利要求1中所述的雷达设备，其特征在于该装置至少包括一个设计用以在接收的发射机脉冲的第一部分期间产生一个第一输出信号的第一滤波器，和一个设计用以在接收的发射机脉冲第二部分期间产生一个第二输出信号的第二滤波器，该第一部分和第二部分至少是基本分离的，并且其中当至少部分地同时产生第一输出信号和第二输出信号时激活消隐电路。

3.如权利要求2中所述的雷达设备，其特征在于调制为线性调频，且第一滤波器和第二滤波器以带通滤波器的方式实现。

4.如权利要求3中所述的雷达设备，其特征在于第一滤波器通过线性调频的前半部分，而第二滤波器通过线性调频的后半部分。

5.如权利要求2-5之一所述的雷达设备，其特征在于带有一个第一平滑滤波器的第一模差确定单元和第一滤波器相连，而带有一个第二平滑滤波器的第二模差确定单元和第二滤波器相连。

6.如权利要求5所所述的雷达设备，其特征在于提供了一个门限电路与第一平滑滤波器和第二平滑滤波器的输出相连，用以确定表示交叠程度的一个参数，和一个门限值，以用于当参数超过门限值时激活消隐电路。

7.如权利要求6所述的雷达设备，其特征在于该门限值表示通过一个第三平滑滤波器的第一平滑滤波器与第二平滑滤波器输出信号差值的绝对值。

8.如权利要求6或7中所述的雷达设备，其特征在于该参数代表第一平滑滤波器和第二平滑滤波器输出信号的乘积。

9.如先前权利要求中的任何一项所述的雷达设备，其特征在于通过至少一个A/D转换器将接收的脉冲写入到一个存储区域，并且在于带通滤波器、模差确定单元、平滑滤波器、门限电路和消隐电路，通过存储区域的算法操作来实现。

10.用于消隐脉冲雷达设备中干扰脉冲的方法，脉冲雷达设备的发射机单元产生并发射一个具有使接收脉冲经受脉冲压缩的调制的发射机脉冲，其接收单元具有一个用于压缩接收的发射机脉冲的相关器，一个用于消隐未调制的接收的脉冲的消隐电路，其特征在于消隐电路在不具有正确的调制的脉冲进入相关器之前将其抑制。

11.如权利要求10所所述的方法，其特征在于，对于接收的发射机脉冲，消隐电路在发射机脉冲的前一部分期间产生一个第一输出信号，并在发射机脉冲的后一部分期间产生一个第二输出信号，该前一部分和后一部分是分开的，并且在于如果第一输出信号和第二输出信号至少部分相同，接收的脉冲将受到抑制。