(k)/fs.n]，余弦函数模块352(k)的输出为cos [2 JT fIF(k)/fs.η]，通过数字乘法器353 (k)和354 (k)同时和输入序列Xn相乘，得到
[0093]XRn(k) = Xn.cos [2 π fIF (k) /fs.η]
[0094]XIn(k) = χη.sin [2 π fIF(k) /fs.η]
[0095]然后，XRn^P XI ?分别经过数字低通滤波355 (k)和356 (k)滤波后，形成序列R ?和In:
[0096]Rn (k) = filter (XRn (k))
[0097]In (k) = filter (XIn (k))
[0098]其中，filter(.)为滤波算子。这样，得到的对应中频频率fIF(k)的频点的回波信号经接收机解调后的输出为
[0099]Xn (k) = Rn (k) + j In (k)
[0100]其中，j为虚数符号。
[0101]图4表示本发明软件信道化相参捷变频雷达接收机的结构关系图。请参考图4，软件信道化相参捷变频雷达接收机000的输入为:来自雷达整机的控制信息，包括每个脉冲的雷达工作频率、调制波形参数、需要同时接收解调的中频频率；雷达天线接收到的回波信号；电源。
[0102]软件信道化相参捷变频雷达接收机000的输出为:可供雷达进行功率放大后发射的射频波形；解调后的K路基带接收数字信号。
[0103]软件信道化相参捷变频雷达接收机000包括三个组成部分，一个本地频率振荡器100，一个波形产生与上变频器200，一个信号采样与下变频器300。本地频率振荡器产生的第一组单频信号和第二组单频信号。其中，第一组单频信号连接到波形产生与上变频器200中的上变频模块250和信号采样与下变频器300中的下变频模块330。第二组单频信号连接到波形产生与上变频器200中的中频信号产生模块240和信号采样与下变频器300中的信号米样模块340。
[0104]软件信道化相参捷变频雷达接收机加电后，各子系统和模块按照前文所述的工作原理同时工作，完成雷达的发射信号产生和回波信号接收的功能，同时完成相参捷变频雷达特有的工作频率在脉冲间捷变以及在发射与接收过程中保持相参性，不引入随机附加相位的特性。
[0105]另外，本发明实施例的软件信道化相参捷变频雷达接收机及接收方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
[0106]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0107]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
【主权项】
1.一种软件信道化相参捷变频雷达接收机，其特征在于，包括: 本地频率振荡器模块，产生固定频率的第一组单频信号和固定频率的第二组单频信号; 波形产生与上变频器模块，选择雷达所需的基带波形，根据所述基带波形产生相应的中频波形，将所述中频波形上变频到雷达射频，将所述雷达射频放大发射雷达射频信号；以及 信号采集与下变频器模块，接收所述雷达射频信号并下变频到中频，将所述雷达射频信号放大之后进行数字采样，对所述雷达射频信号进行数字下变频，将信号在数字域解调到基带。
2.根据权利要求1所述的软件信道化相参捷变频雷达接收机，其特征在于，所述的本地频率振荡器模块包括: 电源模块，将供给接收机的电源转换为本地振荡频率源所需的电源； 射频频率源模块，产生所述第一组单频信号；以及 中频采样频率源模块，产生所述第二组单频信号。
3.根据权利要求1所述的软件信道化相参捷变频雷达接收机，其特征在于，所述的波形产生与上变频器模块包括: 电源模块，用于给波形产生与上变频器提供不同电压、功率的电源； 通信接口模块，接收雷达系统下达的控制指令； 控制模块，用于根据系统指令产生控制中频信号产生模块的控制信号； 中频信号产生模块，根据所述控制信号，并采用第二组单频信号作为采样时钟，产生指定调制波形和中频频率的中频信号；以及 上变频模块，将中频信号和所述第一组单频信号进行混频。
4.根据权利要求1所述的软件信道化相参捷变频雷达接收机，其特征在于，所述的信号采样与下变频器包括: 电源模块，用于给雷达射频信号采样与下变频器的模块提供不同电压和/或功率的电源； 前置放大器模块，对雷达射频信号进行前置放大； 下变频模块，将前置放大后的所述雷达射频信号与所述第一组单频信号进行混频，将所述混频后的射频信号解调到中频； 信号采样模块，将所述第二组单频信号作为采样时钟，对解调到中频的所述射频信号进行模拟-数字转换采样； 信号处理模块，将采集到的数字信号进行数字下变频，正交解调；以及 通信接口模块，用于接收雷达系统下达的处理参数。
5.根据权利要求3所述的软件信道化相参捷变频雷达接收机，其特征在于，所述的通信模块采用以太网、串口和并口中至少一种通信软硬件协议实现信息的交互。
6.根据权利要求3所述的软件信道化相参捷变频雷达接收机，其特征在于，所述中频信号产生模块还包括用于滤除信号中的镜频、谐波、杂散的频率分量滤除模块。
7.根据权利要求4所述的软件信道化相参捷变频雷达接收机，其特征在于，所述下变频模块包括宽带射频乘法器、镜频抑制滤波器和放大器。
8.一种软件信道化相参捷变频雷达接收方法，其特征在于，包括以下步骤: A:产生固定频率的第一组单频信号和固定频率的第二组单频信号； B:择雷达所需的基带波形，根据所述基带波形产生相应的中频波形； C:将所述中频波形上变频到雷达射频； D:将所述雷达射频放大发射雷达射频信号； E:接收所述雷达射频信号并下变频到中频； F:将所述雷达射频信号放大之后进行数字采样； G:对所述雷达射频信号进行数字下变频； H:将信号在数字域解调到基带。
9.根据权利要求8所述的软件信道化相参捷变频雷达接收方法，其特征在于，所述步骤B包括: B1:根据系统指令产生控制中频信号产生模块的控制信号； B2:采用第二组单频信号作为采样时钟； B3:根据BI所述的控制信号和B2所述的采样时钟，产生指定调制波形和中频频率的中频信号。
10.根据权利要求9所述的软件信道化相参捷变频雷达接收方法，在所述步骤B3和步骤C之间还包括步骤B4:滤除信号中的镜频、谐波、杂散的频率分量。
【专利摘要】本发明公开了一种软件信道化相参捷变频雷达接收机，包括：本地频率振荡器模块，产生固定频率的第一组单频信号和固定频率的第二组单频信号；波形产生与上变频器模块，选择雷达所需的基带波形，根据基带波形产生相应的中频波形，将中频波形上变频到雷达射频，将雷达射频放大发射雷达射频信号；以及信号采集与下变频器模块，接收雷达射频信号并下变频到中频，将雷达射频信号放大之后进行数字采样，对雷达射频信号进行数字下变频，将信号在数字域解调到基带。本发明还公开了一种软件信道化相参捷变频雷达接收方法。本发明具有如下优点：在不增加设备量的前提下大幅度扩充雷达捷变频频率点数；系统的相参性好；多频点同时接收，观测距离范围大。
【IPC分类】G01S7-285
【公开号】CN104849700
【申请号】CN201510228003
【发明人】刘一民, 王希勤, 张晨路, 张祎博, 文俊杰
【申请人】清华大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月7日