【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达，具体涉及一种用于实现通感一体化的雷达系统。
技术介绍
1、在相关技术中，毫米波雷达成像系统主要依托于现有的单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit，mmic)芯片，例如ti的iwr1843为例，fmcw毫米波雷达系统的硬件系统一般是由射频子系统，控制子系统和信号处理子系统这三个主要的子系统构成。其中，射频子系统用于负责产生预设频率的雷达探测信号，然后向外发射并接收返回的反射信号。控制子系统主要用于发挥对雷达系统的配置、运行控制和监测等功能。信号处理子系统主要用于对雷达接收到的信号进行变换处理，当雷达系统接收到的信号转换为数字信号后，便会进入信号处理子系统中，完成较复杂的算法流程计算。对于毫米波雷达平台来说，本振信号的产生是一个关键技术环节，传统的锁相环(phase lockedloop，pll)技术在本振信号的产生中被广泛使用，但其存在一些局限性，特别是在通感调制场景下，这些局限性表现得尤为明显；例如：1)锁相环产生的信号带宽相对较窄；2)锁相环的频率转换时间较长；3)锁相环的频率分辨率相对较低；4)锁相环产生的输出波形不够灵活。这就使得毫米波雷达平台针对于通感一体化的应用存在一定的技术缺陷；例如，从信号发射角度来说，发射波形以单一调频连续波为主，发射波形支持自由度低；且锁相环带来的本振信号频率捷变不足，这也使得接收信号对应的解调信息需要更复杂算法实现。
2、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可
技术实现思路
1、本专利技术提供一种用于实现通感一体化的雷达系统，能够有效克服现有技术中存在的缺陷。
2、本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。
3、根据本专利技术的第一方面，提供一种用于实现通感一体化的雷达系统，包括：
4、现场可编程门阵列信号处理组件，用于根据上位机的控制指令生成初始本地震荡信号、自定义的初始发射波形，并将初始发射波形输出至发射组件，将初始本地震荡信号输出至本振系统组件；
5、发射组件，用于对自定义的初始发射波形进行调制后生成目标发射信号并发射所述目标发射信号；
6、接收组件，用于接收反射信号，并对反射信号进行调制；
7、本振系统组件，用于对初始本地震荡信号进行变频处理，并向发射组件输出上变频处理后的第一lo信号，以用于所述发射组件对所述第一lo信号、自定义的初始发射波形进行调制；以及，向接收组件输出下变频处理后的第二lo信号，以用于所述接收组件对所述第二lo信号、反射信号进行调制。
8、在一些示例性实施方式中，所述发射组件包括依次连接的数模转换器模块、低通滤波器、第一混频器、第一宽带式放大器、发射天线；
9、所述接收组件包括依次连接的模数转换器模块、低通滤波器、第二混频器、第二宽带式放大器、接收天线。
10、在一些示例性实施方式中，所述本振系统包括：基带直接数字频率合成模块、混频模块；
11、其中，所述基带直接数字频率合成模块用于向混频模块输出载频宽带信号，以及载频时钟；
12、所述混频模块用于对载频带宽信号、载频时钟信号进行混频处理，输出目标带宽信号。
13、在一些示例性实施方式中，所述基带直接数字频率合成模块包括数模转换器、巴伦器件、恒温晶振、时钟分配器件；
14、所述数模转换器用于基带信号板中产生的带宽信号转换为模拟信号，并输出至巴伦器件；
15、所述巴伦器件用于对数模转换器生成的模拟信号进行信号平衡转换后输出至混频模块；
16、所述时钟分配器件分别与恒温晶振、混频模块、数模转换器连接，用于对恒温晶振产生的时钟进行分频处理，生成参考时钟并输出至数模转换器，以及，生成载频时钟并输出至混频模块。
17、在一些示例性实施方式中，所述混频模块包括依次连接的第一滤波器、第一衰减器、第二滤波器、混频器、第三滤波器、第一放大器、第二衰减器、第二放大器；所述混频器还依次连接有第三放大器、第四滤波器；
18、其中，所述第一滤波器用于滤除近端杂散信号；第二滤波器用于滤除dac镜频和时钟频率；第三滤波器用于对带外信号进行抑制；所述第四滤波器、第三放大器用于对载频时钟时钟信号进行滤波、放大处理。
19、在一些示例性实施方式中，第一宽带式放大器包括依次连接的带通滤波器、可变增益放大器、射频功率放大器、带通滤波器；
20、第二宽带式放大器包括依次连接的带通滤波器、可变增益放大器、低噪声功率放大器、带通滤波器。
21、在一些示例性实施方式中，所述现场可编程门阵列信号处理组件包括：
22、处理系统部分，用于响应上位机的控制解析产生模式定义的基带信号波形，同时控制脉冲信号开启和关闭时刻，对数据采集后雷达信号处理操作，以及上传成像后点云数据至上位机；
23、可编程逻辑部分，用于解析脉冲参数产生脉冲周期信号，根据脉冲周期信号将基带信号和本振信号分别输出至发射组件的数模转换器模块、本振系统组件的基带直接数字频率合成模块；同时将接收组件的模数转换器模块进行雷达信号处理中解调和预处理。
24、本专利技术的实施例所提供的雷达系统，通过设置现场可编程门阵列信号处理组件，能够在数字部分支持可用户定义任意的波形产生，支持的发射波形自度更多；并且，能够利用现场可编程门阵列信号处理组件实现解调功能，增加调制基带波形，实现了硬件平台具备通感一体化功能。此外，通过设置本振系统组件，能够利用直接数字频率合成模块代替锁相环产生本振信号，大大提高了频率捷变的效果，在通感一体化应用中具备良好的反馈。
25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于实现通感一体化的雷达系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述发射组件包括依次连接的数模转换器模块、低通滤波器、第一混频器、第一宽带式放大器、发射天线；
3.根据权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的雷达系统，其特征在于，所述本振系统包括：基带直接数字频率合成模块、混频模块；
5.根据权利要求4所述的雷达系统，其特征在于，所述基带直接数字频率合成模块包括数模转换器、巴伦器件、恒温晶振、时钟分配器件；
6.根据权利要求4所述的雷达系统，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列信号处理组件包括：
【技术特征摘要】
1.一种用于实现通感一体化的雷达系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述发射组件包括依次连接的数模转换器模块、低通滤波器、第一混频器、第一宽带式放大器、发射天线；
3.根据权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的雷达系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏涛，郭文俊，刘江涛，薛绍宏，王建清，庞广辉，王洋洋，
申请(专利权)人：西安电子科技大学昆山创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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