CN117518099A - 基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置及方法 - Google Patents

Abstract

基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置及方法，在各接收雷达系统的基础上构建相位同步系统，在多个接收站之间建立相位同步链路，每个接收站同时给其他接收站发送正交同步脉冲信号，该同步脉冲信号与各接收站接收的雷达回波信号同频率，各接收站对各自接收的相位同步脉冲分别进行数据采集和解调，获得的同步相位信息数据通过数据传输模块传输给数据处理中心站，在数据处理中心站提取各相位同步误差，补偿其他接收站的回波，快速实现相位同步误差补偿，实现多站信号相参处理及目标探测。本发明可快速地提取相位同步误差，补偿各接收站的回波，实现多站相参融合处理，同时可以去中心化，提高整个接收系统的战场生存能力。

Description

基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置及方法

技术领域

本发明涉及一种基于正交信号的分布式接收雷达系统的相位同步装置及方法，属于雷达技术领域，更进一步涉及分布式探测雷达系统技术领域。

背景技术

随着分布式接收探测雷达技术的发展，发射源和每个接收站雷达，可以构成不同的双基探测雷达系统，由于收发分置，收发站采用的频率源不同，系统在对接收信号进行下变频时因收发平台之间的频率存在偏差，将会引入脉内、脉间相位误差，造成相参积累损失等；频率偏差还会引入采样时钟的偏差，引入脉间相位偏差以及包络走动等问题。探测雷达杂波抑制对脉间相参性要求较高。为了保证空时自适应杂波抑制的性能(抑制能力优于60dB)，考虑到系统误差等其他因素，要求频率同步引入的脉间相位误差应低于0.2°。

同时，由于接收平台分布式布站，分布式各接收雷达系统采用不同的频率源，频率源之间存在偏差，雷达载波的频率偏差和相位噪声将造成不同接收站接收的回波信号之间的相位同步误差。在对多个接收站信号进行相参处理时，该相位同步误差造成相参积累损失，相位同步误差小于10°造成的信噪比损失低于0.1dB。

从相参处理的角度考虑，通道间的非理想相位差会导致信号不能相参叠加，造成性能损失。从多基雷达系统协同探测的全链路分析，影响要素可分为雷达接收系统外部误差源及雷达系统内部误差源两部分。雷达外部影响因素包括接收站相对位置误差，雷达内部影响因素包括频率源初相误差、频率源相位噪声和接收通道差异等。多平台载波均有个初始相位，由于初始相位未知，多接收平台为保证90％以上的相参积累效率，总的相位误差不能超过36°，由于多站的相位误差组成因素较多，要求载波的初始相位经校准后误差应控制在5°以内。

目前，现有多站的相位同步方法的文献，大都是基于双多基合成孔径雷达(SAR)的相位同步方法，提出的方法均是双向对传同步方法，交替传输相位同步脉冲信号，两站之间发送同步信号存在时延，对于运动平台的接收站，存在相对运动的多普勒效应引入的相位误差。而且，在同步脉冲传输过程中，正常的双站SAR数据录取被周期性打断，接收站越多，这种交替传输相位同步脉冲信号的方式，SAR数据录取被打断的次数或概率越大。而且，SAR应用中，相位同步信号主要是下传地面处理进行相位补偿。对于探测雷达应用，目标检测的实时性要求较高，因此，相位补偿需要在接收站上直接实现，同时为了提高接收站的生存能力，需要考虑相位补偿的数据处理去中心化问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：

克服现有技术的不足，针对分布式接收探测雷达系统多站之间相位误差(包括载波初相误差、频率源相位噪声、接收通道相位误差等)补偿问题，提出了一种基于正交信号的分布式接收雷达系统的相位同步装置及方法。该方法包括：在各接收雷达系统的基础上构建相位同步系统，在多个接收站之间建立相位同步链路，每个接收站同时给其他接收站发送正交同步脉冲信号，减少各接收站接收正常雷达回波被打断的概率，消除了相对运动的多普勒效应引入的相位误差，该同步脉冲信号与各接收站接收的雷达回波信号同频率，各接收站对各自接收的相位同步脉冲分别进行数据采集和解调，获得的同步脉冲数据通过数据传输模块传输给数据处理中心站(可选择任一个接收站作为数据处理中心站)，在数据处理中心站提取各相位同步误差，补偿其他接收站的回波，快速实现相位同步误差补偿，实现多站信号相参处理及目标探测。

本发明的技术解决方案是：

第一方面，

基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，分布式接收雷达系统包括M个接收站，每个接收站包括：频率源模块、相位同步装置和雷达回波信号处理模块；

相位同步装置包括：一副全向同步天线、频率源模块、同步信号产生模块、发射通道、接收通道、数据采集模块、信号处理模块和数据传输模块；

全向同步天线用于同时向其他M-1个接收站发射同步脉冲信号，接收其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号并送入接收通道；不同接收站发射的同步脉冲信号互不相同；

接收通道接收频率源模块发送的载频信号，对全向同步天线接收到的同步脉冲信号，进行下变频处理，去除载频，获得模拟信号然后送入数据采集模块；

数据采集模块接收由接收通道发送的模拟信号，进行模数转换，获得与同步脉冲信号对应的数字信号，然后送入信号处理模块；

同步信号产生模块产生M组的正交同步信号，其中一组正交同步信号发送给发射通道；其余M-1组正交同步信号用于产生与其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号分别对应的匹配滤波权值，并输出给信号处理模块；

发射通道接收频率源模块发送的载频信号和同步信号产生模块发送的一组正交同步信号，利用载频信号对正交同步信号进行上变频和功率放大处理，生成同步脉冲信号发送给全向同步天线；

信号处理模块接收同步信号产生模块发送的匹配滤波权值和数据采集模块发送的数字信号，利用匹配滤波权值进行匹配滤波处理，提取出与其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号分别对应的相位信息，作为本接收站提取出的M-1个相位信息，并通过数据传输模块发送给作为数据处理中心站的相位同步装置中的信号处理模块；

当本接收站作为数据处理中心站时，数据传输模块接收其他M-1个接收站的相位同步装置中数据传输模块发送的相位信息，将其他M-1个接收站发送的相位信息发送给信号处理模块；

当本接收站作为数据处理中心站时，信号处理模块接收数据传输模块发送的其他M-1个接收站发送的相位信息，根据本接收站提取出的M-1个相位信息和其他M-1个接收站发送的相位信息，提取获得相位同步误差将相位同步误差/>发送给雷达系统中的雷达回波信号处理模块，用于对多站回波进行相位误差补偿，进行相参积累后目标检测。

优选地，全向同步天线发射同步脉冲信号的发射重复频率f_sys，具体为：

其中，Δf_max为各接收站之间频率差的最大值；c为光速；R_max为两相邻接收站之间的最大距离；T为同步脉冲信号的时宽。

优选地，同步脉冲信号的时宽T的取值范围具体为：

其中，η_SNR≥20dB；接收通道接收到的同步脉冲信号的信噪比大于η_SNR；λ为全向同步天线发射电磁波信号的波长；P为全向同步天线的发射功率电平。

优选地，各接收站之间频率差的最大值Δf_max，具体为：

Δf_max＝max(Δf_i)

Δf_i＝fη_i+fζ_i

其中，i表示接收站的标号，i∈[1,M]；f为发射通道产生同步脉冲信号中心频率的标称值；η_i为频率源模块的频率准确度；ζ_i为频率源模块的频率稳定度。

优选地，信号处理模块获得的相位同步误差具体为：

其中，为由接收站j发送给接收站i的同步脉冲信号，在接收站i提取获得的与接收站j发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站j的载波初始相位，/>为接收站j的频率源的相位噪声；/>和分别为接收站j的发射通道和接收通道引入的相位误差；

为由接收站i发送给接收站j的同步脉冲信号，在接收站j提取获得的与接收站i发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站i的载波初始相位，/>为接收站i的频率源的相位噪声；/>和分别为接收站i的发射通道和接收通道引入的相位误差；

f_i为接收站i发射的同步脉冲信号实际中心频率；f_j为接收站j发射的同步脉冲信号实际中心频率；t为时间；t₀为各接收站发射同步脉冲信号的初始时刻；

和/>分别为接收站j的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>和/>分别为接收站i的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>和/>分别为接收站j和接收站i的接收通道噪声相位；

τ_ij表示接收站i发射同步脉冲信号到达接收站j的时间延时，τ_ji表示接收站j发射同步脉冲信号到达接收站i的时间延时，τ_ij＝τ_ji；R_ij(t)和R_ji(t)为t时刻接收站i和接收站j之间的距离，R_ij(t)＝R_ji(t)。

第二方面，

利用上述的基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，进行基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步的方法，包括：

1)在使用每个相位同步装置中的全向同步天线向外发送同步脉冲信号的同时，每个相位同步装置分别使用全向同步天线接收其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号并送入各自的接收通道；

2)利用接收通道接收频率源模块发送的载频信号，对全向同步天线接收到的同步脉冲信号，进行下变频处理，去除载频，获得模拟信号然后送入数据采集模块；

3)利用数据采集模块接收由接收通道发送的模拟信号，进行模数转换，获得与同步脉冲信号对应的数字信号，然后送入信号处理模块；

4)利用信号处理模块接收同步信号产生模块发送的匹配滤波权值和数据采集模块发送的数字信号，利用匹配滤波权值进行匹配滤波处理，提取出与其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号分别对应的相位信息，作为本接收站提取出的M-1个相位信息，并通过数据传输模块发送给作为数据处理中心站的相位同步装置中的信号处理模块；

5)利用作为数据处理中心站的相位同步装置中的信号处理模块，根据本接收站提取出的M-1个相位信息和其他M-1个接收站发送的相位信息，提取获得相位同步误差将相位同步误差/>发送给雷达系统中的雷达回波信号处理模块，用于对多站回波进行相位误差补偿，进行相参积累后目标检测。

优选地，全向同步天线发射同步脉冲信号的发射重复频率f_sys，具体为：

其中，Δf_max为各接收站之间频率差的最大值；c为光速；R_max为两相邻接收站之间的最大距离；T为同步脉冲信号的时宽。

优选地，同步脉冲信号的时宽T的取值范围具体为：

其中，η_SNR≥20dB；接收通道接收到的同步脉冲信号的信噪比大于η_SNR；λ为全向同步天线发射电磁波信号的波长；P为全向同步天线的发射功率电平。

优选地，各接收站之间频率差的最大值Δf_max，具体为：

Δf_max＝max(Δf_i)

Δf_i＝fη_i+fζ_i

其中，i表示接收站的标号，i∈[1,M]；f为发射通道产生同步脉冲信号中心频率的标称值；η_i为频率源模块的频率准确度；ζ_i为频率源模块的频率稳定度。

优选地，步骤5)提取获得相位同步误差的方法，具体为：

其中，为由接收站j发送给接收站i的同步脉冲信号，在接收站i提取获得的与接收站j发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站j的载波初始相位，/>为接收站j的频率源的相位噪声；/>和分别为接收站j的发射通道和接收通道引入的相位误差；

为由接收站i发送给接收站j的同步脉冲信号，在接收站j提取获得的与接收站i发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站i的载波初始相位，/>为接收站i的频率源的相位噪声；/>和分别为接收站i的发射通道和接收通道引入的相位误差；

f_i为接收站i发射的同步脉冲信号实际中心频率；f_j为接收站j发射的同步脉冲信号实际中心频率；t为时间；t₀为各接收站发射同步脉冲信号的初始时刻；

和/>分别为接收站j的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>分别为接收站i的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>和/>分别为接收站j和接收站i的接收通道的噪声相位；

τ_ij表示接收站i发射同步脉冲信号到达接收站j的时间延时，τ_ji表示接收站j发射同步脉冲信号到达接收站i的时间延时，τ_ij＝τ_ji；R_ij(t)和R_ji(t)为t时刻接收站i和接收站j之间的距离，R_ij(t)＝R_ji(t)。

本发明与现有技术相比的有益效果为：

(1)本发明利用同步信号之间的正交性，各接收站之间同时发射同步脉冲信号，减少各接收站接收正常雷达回波被打断的概率，同时不存在各接收站相对运动的多普勒效应引入的相位误差，提高相位补偿精度。

(2)本发明相位误差补偿及接收相参融合处理在任一个接收站均可以完成，因此，可以去中心化，提高整个接收系统的战场生存能力，适用于分布式接收站之间相位同步的实际工程应用。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是分布式各接收雷达系统同时发送正交同步信号示意图(以M站系统为例)；

图3是相位同步脉冲信号发射接收的时间关系示意图。

图4是接收站的相位同步装置组成框图。

具体实施方式

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申请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申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，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组合。

本发明在各接收雷达系统的基础上构建相位同步系统，在多个接收站之间建立相位同步链路，每个接收站同时给其他接收站发送正交同步脉冲信号，该同步脉冲信号与各接收站接收的雷达回波信号同频率，各接收站对各自接收的相位同步脉冲分别进行数据采集和解调，获得的同步脉冲数据通过数据传输模块传输给数据处理中心站(也可以选择任一个接收端为数据处理中心站)，在数据处理中心站提取各相位同步误差，补偿其他接收站的回波，快速实现相位同步误差补偿，实现多站信号相参处理及目标探测。本发明可以减少各接收站接收正常雷达回波被打断的概率，同时不存在各接收站相对运动的多普勒效应引入的相位误差，同时可快速地提取相位同步误差，补偿各接收站的回波，实现多站相参融合处理，同时可以去中心化，提高整个接收系统的战场生存能力。

分布式接收雷达系统包括M个接收站，每个接收站包括：频率源模块、相位同步装置和雷达回波信号处理模块。相位同步装置包括：一副全向同步天线、频率源模块、同步信号产生模块、发射通道、接收通道、数据采集模块、信号处理模块和数据传输模块，如图4所示：

1)全向同步天线用于同时向其他M-1个接收站发射同步脉冲信号和接收其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号；

2)接收通道接收频率源模块发送的载频信号，对全向同步天线接收到的同步脉冲信号，进行下变频处理，去除载频，获得模拟信号然后送入数据采集模块；载频信号用于使接收通道接收到的同步脉冲信号与雷达回波信号处理模块收到的雷达回波信号的载频一致；频率源模块用于产生载频信号，共用接收雷达系统的频率源，要求同步脉冲信号与雷达回波信号的载频一致；

3)同步信号产生模块可以产生M组正交同步信号，其中一组正交同步信号用于该接收站发射的同步脉冲信号；而另M-1组信号用于产生其他M-1个接收站的同步信号对应的匹配滤波权值，并输出给信号处理模块；

4)发射通道接收频率源模块发送的载频信号和同步信号产生模块发送的一组正交同步信号，利用载频信号对正交同步信号进行上变频和功率放大处理，生成同步脉冲信号发送给全向同步天线；

5)数据采集模块接收由接收通道发送的模拟信号，进行模数转换，获得与同步脉冲信号对应的数字信号，然后送入信号处理模块；

6)信号处理模块对接收到其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号进行M-1次匹配滤波处理，分别解调出该接收站与其他接收站之间同步信号的相位信息；

7)数据传输模块包括数据传输天线和数据发送和数据接收模块，用于发送自身解调的同步信号的相位信息和接收其他M-1个接收站解调出的同步信号的相位信息。被选作为数据处理中心站的接收站，通过数据传输模块接收其他接收站发送的同步相位信息，在信号处理模块处对相位误差补偿值进行提取，获得相位同步误差然后发送给雷达回波信号处理，对多站回波进行相位误差补偿，进行相参积累后目标检测。

以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种基于正交信号的分布式接收雷达系统的相位同步装置及方法做进一步详细的说明，具体实现方式(如图1～4所示)如下：

(1)构建分布式接收雷达系统的同步系统，如图4所示，该相位同步装置包括一副全向同步天线、频率源模块、同步信号产生模块、发射通道、接收通道、数据采集模块、信号处理模块和数据传输模块等。

(2)为了保证相位误差估计精度，要求接收通道接收到的同步脉冲信号的信噪比SNR大于一定的门限，SNR门限设为η_SNR，即SNR≥η_SNR，一般η_SNR≥20dB。全向同步天线的增益一般为0dB，根据全向同步天线发射电磁波信号的波长λ(单位为m)、两相邻接收站之间的最大距离R_max(单位km)以及全向同步天线的发射功率电平P(单位dBmW)，从而得到同步脉冲信号的时宽如下：

(3)根据发射通道产生同步脉冲信号中心频率的标称值f、频率源模块的频率准确度η_i和频率稳定度ζ_i，计算各接收站中发射通道实际产生同步脉冲信号中心频率与标称值f之间的固定频率偏差fη_i和时变的频率偏差fζ_i，分别获得各接收站的实际频率与标称频率之间的误差为Δf_i＝fη_i+fζ_i，从而得到各接收雷达之间的最大频率差为Δf_max＝max(Δf_i)；

(4)根据各接收雷达之间的最大频率差，选择同步脉冲信号的发射重复频率为其中，c为光速。

(5)各接收站通过全向同步天线同时给其他M-1个接收站发送时宽为T，中心频率为f_i的正交同步脉冲信号(如图2所示)，各接收站接收其他M-1个接收站发送的同步信号，即接收站i通过全向同步天线向其他M-1接收站发射同步脉冲信号S_i(i＝1,2,3,…,M)，经过传播延迟τ_ij后被接收站j(j＝1,2,3，…,M；j≠i)接收(如图3所示)；

所述的第i个接收站发射的同步脉冲信号S_i可以表示为：

其中，为接收站i发射同步脉冲信号的初始相位，/>为接收站i的频率源模块引入相位噪声，C_i(t)为同步脉冲信号的包络相位调制部分。

所述的每个接收站发射的同步脉冲信号与该接收站的雷达回波信号的载频一样，共用相同的频率源；所述的各接收站发射的同步脉冲信号相互正交，指的是每两个同步脉冲信号的互相关函数为0。将C_i(t)离散化成n个点，P为信号离散化后的点数，即C_i(t)和C_j(t)的互相关函数χ_i,j(τ)满足如下条件(其中P为信号离散化后的点数)：

(6)在雷达开机时间内以步骤(4)确定的重复频率f_sys反复进行步骤(5)；

(7)接收站j接收其他M-1个接收站发送的同步信号的混合信号X_j(t)(j＝1,2,…，M)；在每个接收站分别采用相应的M-1个信号处理模块中匹配滤波器进行脉冲压缩，根据同步信号之间正交性，将包络信息和载频去除，然后解调出各接收站之间同步信号的相位信息和/>(i,j＝1,2,…，M；i≠j)；

所述的接收站j同时接收到其他M-1个接收站发送同步脉冲信号的混合信号X_j(t)，表示为：

其中,为接收站i的载波初始相位，/>为接收站i的频率源的相位噪声。和/>分别为接收站i发射通道和接收站j接收通道引入的相位误差，根据工程经验，收发通道引入的相位误差一般可以控制在1°以内。/>为接收站j的全向同步天线接收时引入的天线相位误差；/>为接收站i的全向同步天线发射时引入的天线相位误差。R_ij(t)为t时刻接收站i和接收站j之间的距离。/>为接收站和接收站j相对运动的多普勒引入的相位误差，/>为接收站j的接收通道噪声相位。

接收站j进行脉冲压缩采用的相应的M-1个匹配滤波权值分别为：令本接收站的标号为第j个，i表示从其余M-1个接收站中进行取值。/>表示C_i(-t)的共轭。

本接收站j接收到其他M-1个接收站发送的同步脉冲信号的混合信号为X_j(t)；下变频至基带，送至信号处理模块，与第i个匹配滤波权值h_i(t)匹配滤波后，得到接收站i发送给本接收站j的同步信号，提取脉冲压缩结果峰值点对应的相位，解调出接收站i与接收站j的同步信号相位信息为：

和/>分别为接收站i和接收站j的载波初始相位，/>和/>分别为接收站i和接收站j的频率源的相位噪声；/>和/>分别为接收站i发射通道和接收站j接收通道引入的相位误差；/>为接收站i的全向同步天线发射时引入的天线相位误差，为接收站j的全向同步天线接收时引入的天线相位误差，/>为接收站j的接收通道噪声相位。f_i为接收站i发射的同步脉冲信号实际中心频率；f_j为接收站j发射的同步脉冲信号实际中心频率；t为时间；t₀为各接收站发射同步脉冲信号的初始时刻；R_ij(t)为t时刻接收站i和接收站j之间的距离。

所述的第i个接收站接收到的同步信号,与第j个匹配滤波权值h_j(t)匹配滤波后并下变频至基带，得到接收站j发送给接收站i的同步信号，提取脉冲压缩结果峰值点对应的相位，提取出接收站j与接收站i的同步信号相位信息为：

和/>分别为接收站j发射通道和接收站i接收通道引入的相位误差；为接收站j的全向同步天线发射时引入的天线相位误差，/>为接收站i的全向同步天线接收时引入的天线相位误差，/>为接收站i的接收通道噪声相位。R_ji(t)为t时刻接收站j和接收站i之间的距离。

所述的接收站i与接收站j的同步信号相位信息中的多普勒效应引入的相位误差完全可以消除。由于接收站i和接收站j是同时发射同步脉冲信号，因此，τ_ij＝τ_ji，R_ij(t)＝R_ji(t)。所述的同步系统中的天线属于无源器件，同步天线引入的相位误差也可以完全消除。

(8)确定数据处理中心站，可以在各接收站中选择一个作为处理中心站或者独立于所有接收站的数据处理中心。各接收站将解调出各接收站之间同步信号的相位信息通过数据传输模块传输给接收中心站，在数据处理中心站中的信号处理模块提取相位同步误差/>完成相位同步。

所述的从数据处理中心站中提取相位同步误差由下式得到：

式中该一项为同步系统的收发硬件(如：发射通道、接收通道、全向同步天线)引入的相位误差，属于固定误差，可以提前测试出来。

通过本发明具体实施方式可以看出，本发明提供的一种基于正交信号的分布式接收雷达系统的相位同步装置及方法，每个接收站同时给其他接收站发送正交同步脉冲信号，减少各接收站接收正常雷达回波被打断的概率，消除了相对运动的多普勒效应引入的相位误差，该同步脉冲信号与各接收站接收的雷达回波信号同频率，各接收站对各自接收的相位同步脉冲分别进行数据采集和解调，获得的同步脉冲数据通过数据传输模块传输给数据处理中心站(可选择任一个接收站作为数据处理中心站)，在数据处理中心站提取各相位同步误差，补偿其他接收站的回波，快速实现相位同步误差补偿，实现多站信号相参处理及目标探测。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。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组合。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，分布式接收雷达系统包括M个接收站，每个接收站包括：频率源模块、相位同步装置和雷达回波信号处理模块；其特征在于，相位同步装置包括：一副全向同步天线、频率源模块、同步信号产生模块、发射通道、接收通道、数据采集模块、信号处理模块和数据传输模块；

全向同步天线用于同时向其他M-1个接收站发射同步脉冲信号，接收其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号并送入接收通道；不同接收站发射的同步脉冲信号互不相同；

接收通道接收频率源模块发送的载频信号，对全向同步天线接收到的同步脉冲信号，进行下变频处理，去除载频，获得模拟信号然后送入数据采集模块；

数据采集模块接收由接收通道发送的模拟信号，进行模数转换，获得与同步脉冲信号对应的数字信号，然后送入信号处理模块；

同步信号产生模块产生M组的正交同步信号，其中一组正交同步信号发送给发射通道；其余M-1组正交同步信号用于产生与其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号分别对应的匹配滤波权值，并输出给信号处理模块；

发射通道接收频率源模块发送的载频信号和同步信号产生模块发送的一组正交同步信号，利用载频信号对正交同步信号进行上变频和功率放大处理，生成同步脉冲信号发送给全向同步天线；

信号处理模块接收同步信号产生模块发送的匹配滤波权值和数据采集模块发送的数字信号，利用匹配滤波权值进行匹配滤波处理，提取出与其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号分别对应的相位信息，作为本接收站提取出的M-1个相位信息，并通过数据传输模块发送给作为数据处理中心站的相位同步装置中的信号处理模块；

当本接收站作为数据处理中心站时，数据传输模块接收其他M-1个接收站的相位同步装置中数据传输模块发送的相位信息，将其他M-1个接收站发送的相位信息发送给信号处理模块；

当本接收站作为数据处理中心站时，信号处理模块接收数据传输模块发送的其他M-1个接收站发送的相位信息，根据本接收站提取出的M-1个相位信息和其他M-1个接收站发送的相位信息，提取获得相位同步误差将相位同步误差/>发送给雷达系统中的雷达回波信号处理模块，用于对多站回波进行相位误差补偿，进行相参积累后目标检测。

2.根据权利要求1所述的基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，其特征在于，全向同步天线发射同步脉冲信号的发射重复频率f_sys，具体为：

其中，Δf_max为各接收站之间频率差的最大值；c为光速；R_max为两相邻接收站之间的最大距离；T为同步脉冲信号的时宽。

3.根据权利要求2所述的基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，其特征在于，同步脉冲信号的时宽T的取值范围具体为：

其中，η_SNR≥20dB；接收通道接收到的同步脉冲信号的信噪比大于η_SNR；λ为全向同步天线发射电磁波信号的波长；P为全向同步天线的发射功率电平。

4.根据权利要求3所述的基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，其特征在于，各接收站之间频率差的最大值Δf_max，具体为：

Δf_max＝max(Δf_i)

Δf_i＝fη_i+fζ_i

其中，i表示接收站的标号，i∈[1,M]；f为发射通道产生同步脉冲信号中心频率的标称值；η_i为频率源模块的频率准确度；ζ_i为频率源模块的频率稳定度。

5.根据权利要求2～4任意之一所述的基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，其特征在于，信号处理模块获得的相位同步误差具体为：

其中，为由接收站j发送给接收站i的同步脉冲信号，在接收站i提取获得的与接收站j发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站j的载波初始相位，/>为接收站j的频率源的相位噪声；/>和/>分别为接收站j的发射通道和接收通道引入的相位误差；

为由接收站i发送给接收站j的同步脉冲信号，在接收站j提取获得的与接收站i发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站i的载波初始相位，/>为接收站i的频率源的相位噪声；/>和/>分别为接收站i的发射通道和接收通道引入的相位误差；

f_i为接收站i发射的同步脉冲信号实际中心频率；f_j为接收站j发射的同步脉冲信号实际中心频率；t为时间；t₀为各接收站发射同步脉冲信号的初始时刻；

和/>分别为接收站j的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>和/>分别为接收站i的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>和/>分别为接收站j和接收站i的接收通道噪声相位；

τ_ij表示接收站i发射同步脉冲信号到达接收站j的时间延时，τ_ji表示接收站j发射同步脉冲信号到达接收站i的时间延时，τ_ij＝τ_ji；R_ij(t)和R_ji(t)为t时刻接收站i和接收站j之间的距离，R_ij(t)＝R_ji(t)。

6.利用如权利要求2～4任意之一所述的基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步装置，进行基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步的方法，其特征在于，包括：

1)在使用每个相位同步装置中的全向同步天线向外发送同步脉冲信号的同时，每个相位同步装置分别使用全向同步天线接收其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号并送入各自的接收通道；

2)利用接收通道接收频率源模块发送的载频信号，对全向同步天线接收到的同步脉冲信号，进行下变频处理，去除载频，获得模拟信号然后送入数据采集模块；

3)利用数据采集模块接收由接收通道发送的模拟信号，进行模数转换，获得与同步脉冲信号对应的数字信号，然后送入信号处理模块；

4)利用信号处理模块接收同步信号产生模块发送的匹配滤波权值和数据采集模块发送的数字信号，利用匹配滤波权值进行匹配滤波处理，提取出与其他M-1个接收站发射的同步脉冲信号分别对应的相位信息，作为本接收站提取出的M-1个相位信息，并通过数据传输模块发送给作为数据处理中心站的相位同步装置中的信号处理模块；

5)利用作为数据处理中心站的相位同步装置中的信号处理模块，根据本接收站提取出的M-1个相位信息和其他M-1个接收站发送的相位信息，提取获得相位同步误差将相位同步误差/>发送给雷达系统中的雷达回波信号处理模块，用于对多站回波进行相位误差补偿，进行相参积累后目标检测。

7.根据权利要求6所述的进行基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步的方法，其特征在于，全向同步天线发射同步脉冲信号的发射重复频率f_sys，具体为：

其中，Δf_max为各接收站之间频率差的最大值；c为光速；R_max为两相邻接收站之间的最大距离；T为同步脉冲信号的时宽。

8.根据权利要求7所述的进行基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步的方法，其特征在于，同步脉冲信号的时宽T的取值范围具体为：

其中，η_SNR≥20dB；接收通道接收到的同步脉冲信号的信噪比大于η_SNR；λ为全向同步天线发射电磁波信号的波长；P为全向同步天线的发射功率电平。

9.根据权利要求8所述的进行基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步的方法，其特征在于，各接收站之间频率差的最大值Δf_max，具体为：

Δf_max＝max(Δf_i)

Δf_i＝fη_i+fζ_i

其中，i表示接收站的标号，i∈[1,M]；f为发射通道产生同步脉冲信号中心频率的标称值；η_i为频率源模块的频率准确度；ζ_i为频率源模块的频率稳定度。

10.根据权利要求6所述的进行基于正交信号的分布式接收雷达用相位同步的方法，其特征在于，步骤5)提取获得相位同步误差的方法，具体为：

其中，为由接收站j发送给接收站i的同步脉冲信号，在接收站i提取获得的与接收站j发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站j的载波初始相位，/>为接收站j的频率源的相位噪声；/>和/>分别为接收站j的发射通道和接收通道引入的相位误差；

为由接收站i发送给接收站j的同步脉冲信号，在接收站j提取获得的与接收站i发射的同步脉冲信号对应的相位信息；

为接收站i的载波初始相位，/>为接收站i的频率源的相位噪声；/>和/>分别为接收站i的发射通道和接收通道引入的相位误差；

f_i为接收站i发射的同步脉冲信号实际中心频率；f_j为接收站j发射的同步脉冲信号实际中心频率；t为时间；t₀为各接收站发射同步脉冲信号的初始时刻；

和/>分别为接收站j的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>和/>分别为接收站i的全向同步天线发射时和接收时引入的天线相位误差；/>和/>分别为接收站j和接收站i的接收通道的噪声相位；

τ_ij表示接收站i发射同步脉冲信号到达接收站j的时间延时，τ_ji表示接收站j发射同步脉冲信号到达接收站i的时间延时，τ_ij＝τ_ji；R_ij(t)和R_ji(t)为t时刻接收站i和接收站j之间的距离，R_ij(t)＝R_ji(t)。