CN221378242U - 一种基于随机频点调制的有源定标器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于随机频点调制的有源定标器,涉及定标器领域,用于解决现有技术中测量精度差,数据准确率低的问题。至少包括:频率综合器、随机数字频点信号发生器以及信号重建器;随机数字频点信号发生器包括DDS产生器、时分频域调制器以及幅频平衡滤波器;时分频域调制器与DDS产生器以及幅频平衡滤波器连接;DDS产生器用于在FPGA芯片中产生具有随机可调频点的直接数字频率合成信号;时分频域调制器用于接收DDS产生器输入的直接数字频率合成信号,生成不同频点分段连续的时分频域调制信号;幅频平衡滤波器用于将时分频域调制器输入来的时分频域调制信号进行分段滤波。基于随机频点调制的技术能提高测量精度和数据准确率。
Description
技术领域
本实用新型涉及定标器领域,尤其涉及一种基于随机频点调制的有源定标器。
背景技术
随着我国航天事业的快速发展,卫星发射也越来越多样化,星上雷达系统对内部时延和系统增益的精度要求越来越高。雷达设备内部的硬件部分存在着延时、时钟的漂移和频率源的频漂等因素都会影响该延时量。仪器温漂、老化、天线姿态波动等因素,也会对雷达系统的延时和增益带来影响,影响卫星雷达系统最终的测量精度。在这种情况下,依靠发射前定标测试,后期不做定标修正的话,无法保证科学数据的长期有效,有源定标器的成功研制解决了问题。
有源定标器是一种用于卫星雷达系统在轨定标的设备,其功能是提供已知的标准点目标回波信号。卫星雷达通过接收这一标准信号,对其系统的延时测量等误差进行修正,从而实现在轨绝对定标。即有源定标器通过提供已知的回波信号,帮助卫星雷达校准和调整自身系统,确保其测量结果的准确性。目前重建型有源定标器已经较直接转发型有源定标器有了升级和进步。信号重建功能使它捕获雷达信号并进行处理,通过基带变换和频谱分析等技术重建信号,使其更适用于复杂的信号处理需求;同时跟踪功能在实时环境中对雷达系统进行校准。这使得在轨定标更加灵活和准确;自身也就有较强的适应能力。
但目前有源定标器在进行定标的过程中,常常受到地物杂波的干扰,这会导致雷达信号的时延定标的测量误差。地物的散射特性可能引入额外的时延,进而可能影响雷达系统对已知目标高度测量的准确性。地物杂波引起的信号干扰和反射也可能导致卫星雷达系统对已知目标高度的测量误差,从而影响高度在轨定标的精确度。这对于需要高精度地表高度信息的应用(如地形建模或海洋表面高度测量)可能产生显著影响。
地物杂波还可能引起信号的反射和多径效应,使得雷达系统接收到的信号不仅包含直达路径上的信号,还包括反射和经过多次反射的信号。这可能导致高度计在测量时产生混叠和误差。导致测量精度差,试验结果不准确、数据准确率低的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于随机频点调制的有源定标器,用于解决现有技术中测量精度差,数据准确率低的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
本实用新型提供一种基于随机频点调制的有源定标器,有源定标器至少包括:
频率综合器、随机数字频点信号发生器以及信号重建器;所述频率综合器与所述随机数字频点信号发生器连接;所述随机数字频点信号发生器与信号重建器连接;
所述随机数字频点信号发生器至少包括DDS产生器、时分频域调制器以及幅频平衡滤波器;所述DDS产生器一端与所述时分频域调制器一端连接,所述时分频域调制器另一端与幅频平衡滤波器一端连接;
所述DDS产生器用于在FPGA芯片中产生具有随机可调频点的直接数字频率合成信号;所述时分频域调制器用于接收所述DDS产生器输入的直接数字频率合成信号,生成不同频点分段连续的时分频域调制信号;所述幅频平衡滤波器用于将时分频域调制器输入来的时分频域调制信号进行分段滤波,实现各段信号的幅度一致性;
所述信号重建器用于对所述频率综合器、所述随机数字频点信号发生器以及所述信号重建器输入的信号进行处理,生成调制后的中频信号。
可选的,所述有源定标器还包括:
天线单元,射频接收机以及射频发射机;
所述天线单元分别与所述射频接收机和所述射频发射机连接;
所述射频接收机与所述信号重建器连接,所述射频接收机用于接收天线单元输入的射频信号,生成中频信号并输出至信号重建器;所述射频发射机与所述信号重建器连接,所述射频发射机用于接收信号重建器输出的中频信号,生成调制后的中频信号并输出至天线单元。
可选的,所述信号重建器至少包括:
中频AD采集器、数字解调器、FFT谱分析器、综合调制与变换器和DA转换器;
所述中频AD采集器与所述射频接收机连接,所述中频AD采集器用于将输入的中频信号进行模数转换,生成数字中频信号,并输出至数字解调器;
所述数字解调器用于接收中频AD采集器输入的数字中频信号,对其进行数字解调,生成数字基带信号,并输出至FFT谱分析器;
所述FFT谱分析器用于对数字解调器输入的数字基带信号进行FFT频谱分析,获得基带信号的频谱特征信息,并将所述频谱特征信息输出至综合调制与变换器;
所述综合调制与变换器和所述FFT谱分析器、所述幅频平衡滤波器以及所述DA转换器连接,所述综合调制与变换器用于将所述FFT谱分析器和所述幅频平衡滤波器输入的信号进行综合调制与时序排列变换,生成具有随机可变频点的综合时分频域调制信号,并输出至所述DA转换器;
所述DA转换器用于对所述综合调制与变换器输入的综合时分频域调制信号进行数模转换,生成模拟信号并输出至射频发射机。
可选的,所述射频接收机包括:
低噪声放大与滤波器、全去斜坡混频器和第一中频放大与滤波器;
所述低噪声放大与滤波器的输入端与所述天线单元连接,所述低噪声放大与滤波器的输出端与所述全去斜坡混频器连接;所述全去斜坡混频器与低噪声放大与滤波器以及所述第一中频放大与滤波器连接,所述全去斜坡混频器用于实现射频信号的频域去斜解调,生成窄带中频信号;
所述第一中频放大与滤波器与信号重建器连接,所述第一中频放大与滤波器用于将放大滤波后的中频信号输出至信号重建器。
可选的,所述射频发射机包括:
第二中频放大与滤波器、上变频混频器和功率放大与滤波器;
所述第二中频放大与滤波器用于接收所述DA转换器输入的综合时分频域调制信号,进行放大滤波后输出至上变频混频器;
所述上变频混频器与第二中频放大与滤波器连接,将放大滤波后的综合时分频域调制信号变换至射频,并输出射频信号至功率放大与滤波器;
所述功率放大与滤波器对上变频混频器输入的射频信号进行功率放大和滤波,并输出至天线单元。
可选的,所述随机数字频点信号发生器生成随机数字频点信号输入至信号重建器中,所述机数字频点信号用于基带数字信号的信号调制;经过随机频点调制的高度计回波信号,输入至射频发射机发射给在轨卫星雷达。
可选的,所述随机数字频点信号发生器提供具有随机性的数字频率点,连接所述数字调制器,用于对数字基带信号进行调制。
可选的,所述频率综合器提供本振信号给所述全去斜坡混频器和上变频混频器,同时提供时钟信号给信号重建器,实现时序控制和时钟控制。
可选的,所述频率综合器为射频接收机提供接收机本振信号;
所述频率综合器为随机数字频点信号发生器提供随机频点基准时钟信;
所述频率综合器为信号重建器提供信号重建基准时钟信号;
所述频率综合器为射频发射机提供发射机本振信号,确保各单元模块之间时钟信号的相位一致性。
与现有技术相比,本实用新型提供一种基于随机频点调制的有源定标器。包括:频率综合器、随机数字频点信号发生器以及信号重建器;频率综合器与随机数字频点信号发生器连接;随机数字频点信号发生器与信号重建器连接;随机数字频点信号发生器至少包括DDS产生器、时分频域调制器以及幅频平衡滤波器;DDS产生器一端与时分频域调制器一端连接,时分频域调制器另一端与幅频平衡滤波器一端连接;DDS产生器用于在FPGA芯片中产生具有随机可调频点的直接数字频率合成信号;时分频域调制器用于接收DDS产生器输入的直接数字频率合成信号,生成不同频点分段连续的时分频域调制信号;幅频平衡滤波器用于将时分频域调制器输入来的时分频域调制信号进行分段滤波,实现各段信号的幅度一致性;信号重建器用于对频率综合器、随机数字频点信号发生器以及信号重建器输入的信号进行处理,生成调制后的中频信号。本实用新型提供的有源定标器具有发射频点的调制功能,在轨定标试验过程中,该功能可以将重建型有源定标器的输出雷达回波进行频率调制,雷达高度计或其他卫星载荷能够通过频谱分析将有源定标器信号与其他地物杂波进行有效的分离,减少杂波信号干扰,提高试验成功率,保证了试验结果的准确性和有效性。具有数字频点的任意可调性,使得数字频点符合序列分布,使有源定标器发射信号具有区别于地物杂波的独有特征;后期信号处理可依据序列分布的数字频点对回波进行分离,降低了后期回波数据处理的难度,提高了数据处理的时效性和准确性。基于随机频点调制的有源定标器实现的目标回波和地物杂波的分离,有效提高了雷达在复杂环境下对于有源定标器定标的抗干扰能力,使得在低信噪比和有源定标器小发射功率的情况下也可进行定标试验,提高了试验效率和可靠性。利用本实用新型提供的有缘定标器进行校准的雷达载荷,具有更优良的系统性能;因为地物杂波的减少,提高了雷达信杂比,降低了信号处理误差,为星载雷达在多种复杂场景下的回波处理提供了有价值的技术参考。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型提供的一种基于随机频点调制的有源定标器结构示意图。
附图标记:
1-天线单元、2-射频接收机、3-随机数字频点信号发生器、4-信号重建器、5-射频发射机、6-频率综合器、21-低噪声放大与滤波器、22-全去斜坡混频器、23-第一中频放大与滤波器、31-DDS产生器、32-时分频域调制器、33-幅频平衡滤波器、41-中频AD采集器、42-数字解调器、43-FFT谱分析器、44-综合调制与变换器、45-DA转换器、51-第二中频放大与滤波器、52-上变频混频器、53-功率放大与滤波器、61-接收机本振信号、62-随机频点基准时钟信号、63-信号重建基准时钟信号、64-发射机本振信号。
具体实施方式
为了便于清楚描述本实用新型实施例的技术方案,在本实用新型的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本实用新型中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本实用新型中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b的结合,a和c的结合,b和c的结合,或a、b和c的结合,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
接下来,结合附图对本说明书实施例提供的方案进行说明:
图1为本实用新型提供的一种基于随机频点调制的有源定标器,如图1所示,有源定标器包含:
天线单元1、射频接收机2、射频发射机5,该有源定标器还包括:随机数字频点信号发生器3、频率综合器6、信号重建器4;
所述天线单元1分别与射频接收机2和射频发射机5连接;
所述射频接收机2与天线单元1和信号重建器4连接,接收天线单元1输入的射频信号,经混频滤波等处理后,生成中频信号输出至信号重建器4;
所述射频发射机5与信号重建器4和天线单元1连接,接收信号重建器4输出的中频信号,经上变频、功率放大滤波等处理后,输出至天线单元1;
所述随机数字频点信号发生器3与信号重建器4连接,能够在FPGA中生成随机数字频点的信号,输入至信号重建器4中;
所述信号重建器4与随机数字频点信号发生器3、频率综合器6、射频接收机2和射频发射机5连接,对输入信号进行时频域分析变换、调制等综合处理,生成调制后的中频信号,输出至射频发射机5;
所述频率综合器6分别为射频接收机2、射频发射机5、信号重建器4等提供本振信号和基准时钟信号,用于控制射频接收机2、射频发射机5、信号重建器4等的时序和时钟控制。
进一步地,如图1所示,本实用新型提供的基于随机频点调制的有源定标器中,随机数字频点信号发生器3至少包括DDS产生器31、时分频域调制器32以及幅频平衡滤波器33;所述DDS产生器31一端与所述时分频域调制器32一端连接,所述时分频域调制器32另一端与幅频平衡滤波器33一端连接;所述DDS产生器31用于在FPGA芯片中产生具有随机可调频点的直接数字频率合成信号;所述时分频域调制器32用于接收所述DDS产生器31输入的直接数字频率合成信号,生成不同频点分段连续的时分频域调制信号;所述幅频平衡滤波器33用于将时分频域调制器32输入来的时分频域调制信号进行分段滤波,实现各段信号的幅度一致性;所述信号重建器4用于对所述频率综合器6、所述随机数字频点信号发生器3以及所述信号重建器4输入的信号进行处理,生成调制后的中频信号。所述频率综合器6分别为射频接收机2、射频发射机5、信号重建器4等提供本振和基准时钟信号,各本振信号均通过信号重建器4的频谱分析结果进行时序调整并保持相位一致,保证射频接收机2、射频发射机5、信号重建器4的时序一致性和时钟同步;所述随机数字频点信号发生器3与信号重建器4连接,能够在FPGA中生成随机数字频点的信号,输入至信号重建器4中。该随机数字频点信号基于高速数字芯片产生,具有频点随机连续可调的自定义特征;该信号经信号重建器4后形成中频宽带信号,输入至射频发射机5,再经由天线单元1发射至在轨卫星雷达。其中,DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)。
基于图1的结构,本说明书实施例还提供了该电路中的具体结构以及连接方式,下面进行说明。
可选的,所述信号重建器4与随机数字频点信号发生器3、频率综合器6、射频接收机2和射频发射机5连接,该信号重建器4连接射频接收机2,对射频接收机2输出的中频信号进行AD采集、数字解调,生成数字基带信号并进行FFT频谱分析,该信号重建器4将获得的FFT频谱信号与随机数字频点信号生成器的输入信号进行综合调制,并变换至中频,经DA变换后输出中频信号至射频发射机5。
作为上述技术方案的进一步改进,结合图1,天线单元1是所述基于随机频点调制的有源定标器的射频信号收发装置,天线单元1与射频接收机2和射频发射机5连接。
所述射频接收机2包括:低噪声放大与滤波器21、全去斜坡混频器22和第一中频放大与滤波器23;所述低噪声放大与滤波器21与天线单元1连接,其输出端与全去斜坡混频器22连接;全去斜坡混频器22与低噪声放大与滤波器21、接收机本振信号61和第一中频放大与滤波器23连接,实现射频信号的频域去斜解调,生成窄带中频信号;第一中频放大与滤波器23与全去斜坡混频器22和信号重建器4连接,将放大滤波后的中频信号输出至信号重建器4。
所述随机数字频点信号发生器3包括:DDS产生器31、时分频域调制器32和幅频平衡滤波器33;所述DDS产生器31与随机频点基准时钟信号62和时分频域调制器32连接,在FPGA芯片中产生具有随机可调频点的直接数字频率合成信号,并将该信号输出至时分频域调制器32;所述时分频域调制器32接收DDS产生器31输入来的随机频点信号,生成不同频点分段连续的时分频域调制信号,并将该信号输出至幅频平衡滤波器33;所述幅频平衡滤波器33将时分频域调制器32输入来的时分信号进行分段滤波,实现各段信号的幅度一致性,经过该平衡滤波处理后的信号输出至信号重建器4。
所述DDS产生器31用于在FPGA芯片中产生直接数字频率合成信号,生成频点随机可调的数字信号并输出至时分频域调制器32;
所述时分频域调制器32接收DDS产生器31输入来的数字频率信号,生成分段连续的时分频域调制信号,并输出至幅频平衡滤波器33;生成的时分频域调制信号由多段不同时长或等时长的信号组成,每段信号的频率独立可调,组成按时间分段的时分频域调制信号;由于每段信号的频率不同,可大大提高有源定标器发射信号进入雷达接收窗口的概率,并能够有效分离出背景杂波,提高试验成功率和试验数据的有效性;
所述幅频平衡滤波器33接收时分频域调制器32输入来的多个频点的时分信号,对不同频点的信号进行分段滤波,实现各段信号的幅度一致性,保证发射至雷达的射频脉冲的带内幅度一致性和平坦度,从而提高雷达接收信号的信噪比,减小回波的幅度失真。
所述信号重建器4包括:中频AD采集器41、数字解调器42、FFT谱分析器43、综合调制与变换器44和DA转换器45。
所述中频AD采集器41接收射频接收机2输入的中频信号,进行采集量化,完成模数转换,AD采集器将输出的数字中频信号输出至数字解调器42;
所述数字解调器42对中频AD采集器41输入来的中频信号进行中频解调,生成数字基带信号,并输入至FFT谱分析器43;
所述FFT谱分析器43用于对数字基带信号进行频谱分析处理,提取有效的频率信号,经滤波等处理后输出至综合调制与变换器44;
所述综合调制与变换器44接收FFT谱分析器43和随机数字频点信号发生器3输入来的信号,将两路信号进行综合时频域调制,调制后的信号携带随机数字频点和射频接收信号的多维频谱信息,再调制到中频后输出至DA转换器45;
所述DA转换器45将数字中频信号进行数模转换,变换至模拟中频信号并输出至射频发射机5。
所述中频AD采集器41与射频接收机2连接,接收第一中频放大与滤波器23输入的中频信号,对其进行模数转换,生成数字中频信号,并输出至数字解调器42;所述数字解调器42接收中频AD采集器41输入的数字中频信号,对其进行数字解调,生成数字基带信号,并输出至FFT谱分析器43;所述FFT谱分析器43对数字解调器42输入的数字基带信号进行FFT频谱分析,获得基带信号的频谱特征信息,并将该频谱特征信号输出至综合调制与变换器44;所述综合调制与变换器44与FFT谱分析器43、幅频平衡滤波器33和DA转换器45连接,将FFT谱分析器43和幅频平衡滤波器33输入的信号进行综合调制与时序排列变换,生成具有随机可变频点的综合时分频域调制信号,并将该信号输出至DA转换器45;所述DA转换器45与信号重建基准时钟信号63和综合调制与变换器44连接,对综合调制与变换器44输入的综合时分频域调制数字信号进行数模转换,生成模拟信号并输出至射频发射机5。
所述射频发射机5包括:第二中频放大与滤波器51、上变频混频器52和功率放大与滤波器53;所述第二中频放大与滤波器51接收信号重建器4中的DA转换器45输入的综合时分频域调制信号,对其进行放大滤波,并输出至上变频混频器52;所述上变频混频器52与第二中频放大与滤波器51和发射机本振信号64连接,将中频信号变换至射频,并输出至功率放大与滤波器53;所述功率放大与滤波器53对上变频混频器52输入的射频信号进行功率放大和滤波,并输出至天线单元1。
所述频率综合器6为射频接收机2提供接收机本振信号61,为随机数字频点信号发生器3提供随机频点基准时钟信号62,为信号重建器4提供信号重建基准时钟信号63,为射频发射机5提供发射机本振信号64,确保各单元模块之间时钟信号的相位一致性和稳定性。
本实用新型的一种基于随机频点调制的有源定标器在卫星雷达在轨测试中得到了多次应用,测试结果表明:基于随机频点调制的有源定标器可以实现目标回波和地物杂波的有效分离,通过分析随机频点信号的序列调制特征,能够准确获得目标回波在雷达信号中的精准位置,实现地物杂波和目标回波的准确分离,大大提高了试验成功率和数据的有效性。定标结果的精度和稳定度均优于当前国际最新水平。
该有源定标器跟踪捕获雷达脉冲,并在转发至在轨卫星雷达的重建脉冲中加入随机数字频点调制,以实现有源定标器回波信号和地物杂波信号的精准分离,通过随机数字频点调制的方法,降低了雷达回波信号中定标场地的地物杂波影响,提高了在轨试验成功率,并获得高精度的定标数据处理精度。
更为具体地,本实用新型提供的技术方案,其技术效果包括:
(1)具有发射频点的调制功能。在轨定标试验过程中,该功能可以将重建型有源定标器的输出雷达回波进行频率调制,雷达高度计或其他卫星载荷能够通过频谱分析将有源定标器信号与其他地物杂波进行有效的分离,减少杂波信号干扰,提高试验成功率,保证了试验结果的准确性和有效性;
(2)具有数字频点的任意可调性,调制频点可以进行人工设置,通过人工设置的数字序列得到数字频点,使得数字频点符合序列分布,使有源定标器发射信号具有区别于地物杂波的独有特征;后期信号处理可依据序列分布的数字频点对回波进行分离,降低了后期回波数据处理的难度,提高了数据处理的时效性和准确性;
(3)基于随机频点调制的有源定标器实现的目标回波和地物杂波的分离,有效提高了雷达在复杂环境下对于有源定标器定标的抗干扰能力,使得在低信噪比和有源定标器小发射功率的情况下也可进行定标试验,提高了试验效率和可靠性;
(4)利用该种设备进行校准的雷达载荷,具有更优良的系统性能;因为地物杂波的减少,提高了雷达信杂比,降低了信号处理误差,为星载雷达在多种复杂场景下的回波处理提供了有价值的技术参考。
尽管在此结合各实施例对本实用新型进行了描述,然而,在实施所要求保护的本实用新型过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。本说明书中,结合具体特征及其实施例对本实用新型进行了描述,显而易见的,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本实用新型的示例性说明,且视为已覆盖本实用新型范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,有源定标器至少包括:
频率综合器、随机数字频点信号发生器以及信号重建器;所述频率综合器与所述随机数字频点信号发生器连接;所述随机数字频点信号发生器与信号重建器连接;
所述随机数字频点信号发生器至少包括DDS产生器、时分频域调制器以及幅频平衡滤波器;所述DDS产生器一端与所述时分频域调制器一端连接,所述时分频域调制器另一端与幅频平衡滤波器一端连接;
所述DDS产生器用于在FPGA芯片中产生具有随机可调频点的直接数字频率合成信号;所述时分频域调制器用于接收所述DDS产生器输入的直接数字频率合成信号,生成不同频点分段连续的时分频域调制信号;所述幅频平衡滤波器用于将时分频域调制器输入的时分频域调制信号进行分段滤波,实现各段信号的幅度一致性;
所述信号重建器用于对所述频率综合器、所述随机数字频点信号发生器以及所述信号重建器输入的信号进行处理,生成调制后的中频信号。
2.根据权利要求1所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述有源定标器还包括:
天线单元,射频接收机以及射频发射机;所述天线单元分别与所述射频接收机和所述射频发射机连接;所述射频接收机与所述信号重建器连接,所述射频接收机用于接收天线单元输入的射频信号,生成中频信号并输出至信号重建器;所述射频发射机与所述信号重建器连接,所述射频发射机用于接收信号重建器输出的中频信号,生成调制后的中频信号并输出至天线单元。
3.根据权利要求2所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述信号重建器至少包括:
中频AD采集器、数字解调器、FFT谱分析器、综合调制与变换器和DA转换器;
所述中频AD采集器与所述射频接收机连接,所述中频AD采集器用于将输入的中频信号进行模数转换,生成数字中频信号,并输出至数字解调器;
所述数字解调器用于接收中频AD采集器输入的数字中频信号,对其进行数字解调,生成数字基带信号,并输出至FFT谱分析器;
所述FFT谱分析器用于对数字解调器输入的数字基带信号进行FFT频谱分析,获得基带信号的频谱特征信息,并将所述频谱特征信息输出至综合调制与变换器;
所述综合调制与变换器和所述FFT谱分析器、所述幅频平衡滤波器以及所述DA转换器连接,所述综合调制与变换器用于将所述FFT谱分析器和所述幅频平衡滤波器输入的信号进行综合调制与时序排列变换,生成具有随机可变频点的综合时分频域调制信号,并输出至所述DA转换器;
所述DA转换器用于对所述综合调制与变换器输入的综合时分频域调制信号进行数模转换,生成模拟信号并输出至射频发射机。
4.根据权利要求2所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述射频接收机包括:
低噪声放大与滤波器、全去斜坡混频器和第一中频放大与滤波器;
所述低噪声放大与滤波器的输入端与所述天线单元连接,所述低噪声放大与滤波器的输出端与所述全去斜坡混频器连接;所述全去斜坡混频器与低噪声放大与滤波器以及所述第一中频放大与滤波器连接,所述全去斜坡混频器用于实现射频信号的频域去斜解调,生成窄带中频信号;
所述第一中频放大与滤波器与信号重建器连接,所述第一中频放大与滤波器用于将放大滤波后的中频信号输出至信号重建器。
5.根据权利要求3所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述射频发射机包括:
第二中频放大与滤波器、上变频混频器和功率放大与滤波器;
所述第二中频放大与滤波器用于接收所述DA转换器输入的综合时分频域调制信号,进行放大滤波后输出至上变频混频器;
所述上变频混频器与第二中频放大与滤波器连接,将放大滤波后的综合时分频域调制信号变换至射频,并输出射频信号至功率放大与滤波器;
所述功率放大与滤波器对上变频混频器输入的射频信号进行功率放大和滤波,并输出至天线单元。
6.根据权利要求2所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述随机数字频点信号发生器生成随机数字频点信号输入至信号重建器中,所述机数字频点信号用于基带数字信号的信号调制;经过随机频点调制的高度计回波信号,输入至射频发射机发射给在轨卫星雷达。
7.根据权利要求3所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述随机数字频点信号发生器提供具有随机性的数字频率点,连接数字调制器,用于对数字基带信号进行调制。
8.根据权利要求4所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述频率综合器提供本振信号给所述全去斜坡混频器和上变频混频器,同时提供时钟信号给信号重建器,实现时序控制和时钟控制。
9.根据权利要求2所述基于随机频点调制的有源定标器,其特征在于,所述频率综合器为射频接收机提供接收机本振信号;
所述频率综合器为随机数字频点信号发生器提供随机频点基准时钟信;
所述频率综合器为信号重建器提供信号重建基准时钟信号;
所述频率综合器为射频发射机提供发射机本振信号,确保各单元模块之间时钟信号的相位一致性。
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