JP7213443B2 - 二重偏波レーダー - Google Patents
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Description
前記送信モジュールは、異なる無線周波数の第1のパルス信号及び第2のパルス信号を送信することに用いられ、
前記受信モジュールは、第1のパルス信号及び第2のパルス信号の後方散乱エコー信号を受信することに用いられ、
前記トランシーバースイッチングモジュールは、前記第1のパルス信号を前記第1の偏波方向アンテナに伝送し、前記第2のパルス信号を前記第2の偏波方向アンテナに伝送し、第1の偏波方向エコー信号及び第2の偏波方向エコー信号を前記受信モジュールに伝送することに用いられ、
前記第1の偏波方向アンテナは、前記第1のパルス信号を送信して、前記第1の偏波方向エコー信号を受信することに用いられ、
前記第2の偏波方向アンテナは、前記第2の偏波パルス信号を送信して、前記第2の偏波方向エコー信号を受信することに用いられ、
前記二重偏波レーダーは、信号合成モジュールをさらに備え、
前記信号合成モジュールは、前記第1の偏波方向エコー信号及び前記第2の偏波方向エコー信号を受信して、前記第1の偏波方向エコー信号及び前記第2の偏波方向エコー信号を後方散乱エコー信号に合成した後に前記受信モジュールに送信することに用いられる。
前記信号発生器は、同じ波形の前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を生成することに用いられ、
前記周波数変換回路は、前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を異なる無線周波数の2つの無線周波数信号に変換した後に前記トランシーバースイッチングモジュールに伝送することに用いられる。
前記信号発生器は、同じ前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を生成することに用いられ、
前記周波数変換回路は、前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を異なる無線周波数の2つの無線周波数信号に変換した後に前記トランシーバースイッチングモジュールに伝送することに用いられる。
前記第1のストローブモジュールの入力側は前記送信モジュールと接続され、前記パルス対信号を取得して、前記第2のストローブモジュールをストローブして、前記第1のパルス信号を前記第1の偏波方向アンテナに伝送するか、又は前記第3のストローブモジュールをストローブして、前記第2のパルス信号を前記第2の偏波方向アンテナに伝送することに用いられ、
前記第2のストローブモジュールはさらに、前記第1の偏波方向エコー信号を受信して前記信号合成モジュールに伝送し、
前記第3のストローブモジュールはさらに、前記第2の偏波方向エコー信号を受信して前記信号合成モジュールに伝送する。
前記第1のストローブモジュールは、入力側が前記第1の送信モジュールと接続され、第1のパルス信号を取得し、前記第1のパルス信号を前記第1の偏波方向アンテナに伝送し、さらに、前記第1の偏波方向エコー信号を受信して前記信号合成モジュールに伝送することに用いられ、
前記第2のストローブモジュールは、入力側が前記第2の送信モジュールと接続され、第2のパルス信号を取得し、前記第2のパルス信号を前記第2の偏波方向アンテナに伝送し、且つ、さらに、前記第2の偏波方向エコー信号を受信して前記信号合成モジュールに伝送することに用いられる。
前記スプリッタの出力側は前記受信モジュールと接続され、
前記スプリッタの2つの入力側はそれぞれ、前記第2の低雑音増幅器の出力側及び第3の低雑音増幅器の出力側と接続され、
前記第2の低雑音増幅器の入力側及び前記第3の低雑音増幅器の入力側はそれぞれ、前記トランシーバースイッチングモジュールと接続され、前記第1の偏波方向エコー信号及び前記第2の偏波方向エコー信号を取得する。
前記信号発生器11は前記周波数変換回路12と接続され、パルス対信号を前記第1の偏波方向無線周波数信号及び前記第2の偏波方向無線周波数信号に変換する。一実施例によれば、送信は2つのサブパルスに分けられ、信号発生器11は、中心周波数が異なる同じ波形の2つの時間的に隣接する信号IF1、IF2を生成して、その後、周波数変換回路12を介して無線周波数信号RF1、RF2に変換し、又は、この過程は、信号発生器1が2つの同じ信号を生成して、次に、周波数変換回路12により、ミキサー内の局部発振周波数の高速スイッチングなど、RF1、RF2を実現することであってもよい。
本願の実施例に係る二重偏波レーダーは、送信モジュールを介して異なる中心周波数のパルス対信号を交互に出力して、トランシーバースイッチングモジュールを介してそれぞれ第1の偏波方向アンテナ、第2の偏波方向アンテナ及び受信モジュールを接続することにより、2つの偏波方向の監視信号の交互送信を実現して、2つの偏波信号の同時送信による交差結合を回避して、測定誤差を低減させ、さらにトランシーバースイッチングモジュールを介して第1の偏波方向エコー信号及び第2の偏波方向エコー信号を受信モジュールに送信し、エコー信号の受信を完了し、レーダー構造の最適化を実現し、1つの受信チャンネル構造を減少させて、レーダー構造の規模及び複雑さを大幅に削減し、バッチで大規模な使用を促進し、同時に、同一の送信モジュールにより、各送信周期において、パルス対信号を短い間隔で連続的に送信するか、又は異なる送信モジュールにより、周波数が異なるパルス信号を同時に送信することにより、従来のAHVシステムでの交互送信モードの送信時間間隔が長いことに起因するエコー信号の関連性が悪いという欠陥を解消する。それにより、監視の精度を確保し、さらに、2つの偏波方向のエコーが混ざり合って判別しにくいという問題を回避するために、2つの偏波方向のパルスに対して異なる無線周波数及び中間周波数を用いて、交互送信モードでの高関連性及び二重偏波ターゲットの区別を実現し、優れたレーダー監視性能を実現する。一方では、パルス幅が異なる連続パルス対を送信するように設定することによって、広いパルス対を使用してより長い距離のライブラリをカバーすることができ、狭いパルス対を使用して広いパルス対のブラインドエリアが長すぎるという問題を解決することにより、構造の最適化による派生的な欠陥を解決して、構造を最適化すると同時に、優れたレーダー監視性能を有する。
Claims (12)
- 二重偏波レーダーであって、送信モジュール(1)と、受信モジュール(8)と、トランシーバースイッチングモジュールと、第1の偏波方向アンテナ(4)と、第2の偏波方向アンテナ(6)と、を備え、
前記送信モジュール(1)は、無線周波数が異なる第1のパルス信号及び第2のパルス信号を送信することに用いられ、
前記受信モジュール(8)は、第1のパルス信号及び第2のパルス信号の後方散乱エコー信号を受信することに用いられ、
前記トランシーバースイッチングモジュール(2、3、5、30、50)は、前記第1のパルス信号を前記第1の偏波方向アンテナ(4)に伝送し、前記第2のパルス信号を前記第2の偏波方向アンテナ(6)に伝送し、第1の偏波方向エコー信号及び第2の偏波方向エコー信号を前記受信モジュール(8)に伝送することに用いられ、
前記第1の偏波方向アンテナ(4)は、前記第1のパルス信号を送信して、前記第1の偏波方向エコー信号を受信することに用いられ、
前記第2の偏波方向アンテナ(6)は、前記第2のパルス信号を送信して、前記第2の偏波方向エコー信号を受信することに用いられ、
前記二重偏波レーダーは、
前記第1の偏波方向エコー信号及び前記第2の偏波方向エコー信号を受信して、前記第1の偏波方向エコー信号及び前記第2の偏波方向エコー信号を後方散乱エコー信号に合成した後に前記受信モジュール(8)に送信するための信号合成モジュール(7)をさらに備え、
前記送信モジュール(1)は、パルス対信号を生成することに用いられ、
前記パルス対信号は、
第1のパルス対のパルス幅が他のパルス対のパルス幅より大きい2つ以上のパルス対を含み、
前記パルス対は、時間的に隣接し、無線周波数が異なる前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号から構成され、前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号との間の時間間隔は各パルスのパルス幅以下であり、前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号は交互に送信する、二重偏波レーダー。 - 前記送信モジュール(1)は、信号発生器(11)と、周波数変換回路(12)とを備え、
前記信号発生器(11)は、同じ波形の前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を生成することに用いられ、
前記周波数変換回路(12)は、前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を異なる無線周波数の2つの無線周波数信号に変換した後に前記トランシーバースイッチングモジュールに伝送することに用いられる、請求項1に記載の二重偏波レーダー。 - 前記送信モジュール(1)は、信号発生器(11)と、周波数変換回路(12)とを備え、
前記信号発生器(11)は、同じ前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を生成することに用いられ、
前記周波数変換回路(12)は、前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号を異なる無線周波数の2つの無線周波数信号に変換した後に前記トランシーバースイッチングモジュールに伝送することに用いられる、請求項1に記載の二重偏波レーダー。 - 前記トランシーバースイッチングモジュール(2、3、5)は、第1のストローブモジュール(2)と、第2のストローブモジュール(3)と、第3のストローブモジュール(5)とを備え、
前記第1のストローブモジュール(2)は、入力側が前記送信モジュール(1)と接続され、前記パルス対信号を取得して、前記第2のストローブモジュール(3)をストローブして、前記第1のパルス信号を前記第1の偏波方向アンテナ(4)に伝送するか、又は前記第3のストローブモジュール(5)をストローブして、前記第2のパルス信号を前記第2の偏波方向アンテナ(6)に伝送することに用いられ、
前記第2のストローブモジュール(3)はさらに、前記第1の偏波方向エコー信号を受信して前記信号合成モジュール(7)に伝送し、
前記第3のストローブモジュール(5)はさらに、前記第2の偏波方向エコー信号を受信して前記信号合成モジュール(7)に伝送する、請求項1に記載の二重偏波レーダー。 - 前記第1のストローブモジュール(2)は無線周波数スイッチであり、前記第2のストローブモジュール(3)及び前記第3のストローブモジュール(5)は無線周波数スイッチ又はサーキュレーターである、請求項4に記載の二重偏波レーダー。
- 前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号との間の時間間隔はlus以下である、請求項1に記載の二重偏波レーダー。
- 前記信号発生器(11)は、ダイレクトデジタル周波数シンセサイザDDS又はデジタルアナログコンバータDAを備える、請求項2又は3に記載の二重偏波レーダー。
- 前記周波数変換回路(12)は、第1のミキサー又は周波数逓倍器を備える、請求項7に記載の二重偏波レーダー。
- 前記信号発生器(11)及び前記周波数変換回路(12)は一体に集積されている、請求項7に記載の二重偏波レーダー。
- 前記受信モジュール(8)は、
前記信号合成モジュール(7)と接続され、前記後方散乱エコー信号を受信する受信機を備える、請求項1に記載の二重偏波レーダー。 - 前記受信モジュール(8)は、第2のミキサー(82)と、前記第2のミキサー(82)を介して前記信号合成モジュール(7)と接続されるアナログデジタル変換回路(81)とを備える、請求項1に記載の二重偏波レーダー。
- 前記信号合成モジュール(7)は、スプリッタ(71)と、第2の低雑音増幅器(73)と、第3の低雑音増幅器(72)とを備え、
前記スプリッタ(71)の出力側は前記受信モジュール(8)と接続され、
前記スプリッタ(71)の2つの入力側はそれぞれ、前記第2の低雑音増幅器(73)の出力側及び第3の低雑音増幅器(72)の出力側と接続され、
前記第2の低雑音増幅器(73)の入力側及び前記第3の低雑音増幅器(72)の入力側はそれぞれ、前記トランシーバースイッチングモジュール(2、3、5)と接続され、前記第1の偏波方向エコー信号及び前記第2の偏波方向エコー信号を取得する、請求項1に記載の二重偏波レーダー。
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