一種基于數(shù)據(jù)流的脈沖雷達信號處理系統(tǒng)及其處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于脈沖雷達信號處理控制技術領域，更涉及一種基于數(shù)據(jù)流的脈沖雷達 信號處理系統(tǒng)及其處理方法，適用于實際工程應用。
【背景技術】
[0002] 一直以來，時序控制是脈沖雷達的必備功能，傳統(tǒng)意義上的脈沖雷達是用時序控 制器以觸發(fā)脈沖的方式為雷達的各種不同功能模塊提供工作所需的精確時序，使得各模塊 分別按照確定時序協(xié)調(diào)工作；所謂時序控制，是指在雷達信號處理中用一塊定時板作為整 個系統(tǒng)的時序產(chǎn)生器，雷達信號處理的各級處理板時序均由這塊定時板產(chǎn)生，而各級處理 板均不需再產(chǎn)生自身對應的時序控制。當整個系統(tǒng)時序較為簡單時，采用時序控制法會使 系統(tǒng)操作簡單易行，系統(tǒng)的時序控制也一目了然，并且當時序需要修改時也可直接在單板 上進行操作；但是當系統(tǒng)時序較為復雜時，使用時序控制法會變得很困難，工程師在分析時 序可能情況時也很容易出錯，并且工程實現(xiàn)中的復雜時序控制對器件的要求也會變高，這 時使用單板產(chǎn)生時序的系統(tǒng)控制法顯然已經(jīng)不太適合。
[0003] 而數(shù)據(jù)流驅動控制法則是根據(jù)數(shù)據(jù)流中的控制命令字驅動下一級模塊的，各個模 塊間也沒有統(tǒng)一的時序控制，同時各個模塊只需根據(jù)自身數(shù)據(jù)流中的控制命令字分別產(chǎn)生 自身所對應的控制時序。當系統(tǒng)需要產(chǎn)生多種時序時，數(shù)據(jù)流驅動控制法可使得系統(tǒng)操作 簡便，即去除了系統(tǒng)時序控制部分，只需要考慮單板內(nèi)的控制時序，并做好板與板之間的接 口對應操作，這樣有利于實際工程的操作實現(xiàn)。而所謂的數(shù)據(jù)流控制法，是指在雷達信號 處理系統(tǒng)中沒有統(tǒng)一的時序產(chǎn)生器，而是將每個脈沖回波數(shù)據(jù)通過前端加幀頭和對應的報 文，后端加幀尾的形式被封裝成一幀數(shù)據(jù)，每一級處理器通過識別幀頭來判定一幀數(shù)據(jù)的 開始，通過判斷幀尾來確定一幀數(shù)據(jù)的結束，報文中的信息是用來判斷該幀數(shù)據(jù)所表示的 屬性，通過提取幀中的報文信息可以獲得所需的脈沖屬性信息。在時序復雜的雷達信號處 理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)流控制法簡單易行，開發(fā)者也不用考慮整個系統(tǒng)時序，只是通過判斷每一幀 回波數(shù)據(jù)自身攜帶的報文信息來獲得該處理板所需的時序，但這種方法要求各處理板之間 必須做好延遲工作，否則各板間很難對齊，數(shù)據(jù)流控制法操作也就難以實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提出一種基于數(shù)據(jù)流的脈沖雷達信號處理系統(tǒng) 及其處理方法，該處理系統(tǒng)及其處理方法在功能不被削弱的情況下，相較于時序控制法更 為簡便。
[0005] 為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn)。
[0006] 技術方案一：
[0007] -種基于數(shù)據(jù)流脈沖雷達信號處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0008] 模/數(shù)轉換器，所述模/數(shù)轉換器將脈沖雷達接收到的回波信號轉換器轉化為數(shù) 字信號；
[0009] 光電轉換器，所述光電轉換器數(shù)字信號x(n)分為兩路，第一路數(shù)字信號依次數(shù)字 下變頻、自適應旁瓣相消和數(shù)字波束合成后，形成第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η);第二路數(shù) 字信號依次數(shù)字下變頻、自適應旁瓣相消后，形成第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η);第一數(shù)據(jù) 流控制信息Xdl (η)和第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η)分別是由對應的幀頭、控制報文、數(shù)據(jù)信 息和幀尾組成，其中，第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η)和第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η)分別包含 有相應的工作模式信息和波位信息；然后將第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η)和第二數(shù)據(jù)流控 制信息Xd2 (η)分別打包發(fā)送至控制轉換器；
[0010] 控制轉換器，所述控制轉換器分別添加相應的控制命令至第一數(shù)據(jù)流控制信 息Xdl (η)和第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η)的相應幀頭中，分別得到第一數(shù)據(jù)流命令信息 Xcl (η)和第二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)，控制轉換器再將第一數(shù)據(jù)流命令信息Xcl (η)和第 二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)分別反饋給光電轉換器；
[0011] 脈沖壓縮器，所述脈沖壓縮器分別提取第一數(shù)據(jù)流命令信息Xcl (η)中的工作模 式和波位碼，以及第二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)中的工作模式和波位碼，共同完成脈沖雷 達的多通道幅相校正，提高脈沖雷達的距離分辨率和信噪比，然后對第一數(shù)據(jù)流命令信息 Xcl (η)和第二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)分別進行脈沖壓縮處理后，以幀格式的方式進行輸 出，輸出分別為第一數(shù)據(jù)流壓縮信息Xml (η)和第二數(shù)據(jù)流壓縮信息Xm2 (η);其中，第一數(shù) 據(jù)流壓縮信息Xml (η)和第二數(shù)據(jù)流壓縮信息Xm2 (η)幀格式的結構一樣，依次為固定幀頭、 幀對應報文、脈沖壓縮回波數(shù)據(jù)、固定幀尾；
[0012] 檢測處理器，所述檢測處理器接收第一數(shù)據(jù)流壓縮信息Xml (η)，并對第一數(shù)據(jù)流 壓縮信息Xml (η)進行雜波抑制和信號檢測，獲得目標的方位和距離信息，并將目標的方位 和距離信息發(fā)送給通訊控制器；
[0013] 測高處理器，所述測高處理器接收第二數(shù)據(jù)流壓縮信息Xm2 (η)，并根據(jù)目標的方 位和距離信息提取Xm2 (η)中對應的脈沖壓縮數(shù)據(jù)，根據(jù)提取的脈沖壓縮數(shù)據(jù)完成測高處 理，得到目標的高度信息，并目標的高度信息發(fā)送給通訊控制器；
[0014] 通訊控制器，所述通訊控制器將目標的方位和距離信息、目標的高度信息對齊處 理后，分別發(fā)送至終端顯示器及主監(jiān)控器；
[0015] 主監(jiān)控器，所述主監(jiān)控器將自身獲得目標的方位和距離信息、目標的高度信息進 行反饋后發(fā)送至通訊控制器，通訊控制器根據(jù)獲得的目標的方位和距離信息、目標的高度 信息計算出目標的軌跡；
[0016] 終端顯示器，所述終端顯示器顯示所述目標的軌跡。
[0017] 技術方案二：
[0018] -種基于數(shù)據(jù)流脈沖雷達信號處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0019] 步驟1，將脈沖雷達接收到的回波信號通過模/數(shù)（A/D)轉換器轉化為數(shù)字信號； [0020] 步驟2,使用光電轉換器將步驟1得到的數(shù)字信號χ(η)分為兩路，第一路數(shù)字信 號依次數(shù)字下變頻、自適應旁瓣相消和數(shù)字波束合成后，形成第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η); 第二路數(shù)字信號依次數(shù)字下變頻、自適應旁瓣相消后，形成第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η); 第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η)和第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η)分別是由對應的幀頭、控制 報文、數(shù)據(jù)信息和幀尾組成，其中，第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η)和第二數(shù)據(jù)流控制信息 Xd2 (η)分別包含有相應的工作模式信息和波位信息；然后將第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η) 和第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η)分別打包發(fā)送至控制轉換器，控制轉換器分別添加相應的 控制命令至第一數(shù)據(jù)流控制信息Xdl (η)和第二數(shù)據(jù)流控制信息Xd2 (η)的相應幀頭中，分 別得到第一數(shù)據(jù)流命令信息Xcl (η)和第二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)，控制轉換器再將第一 數(shù)據(jù)流命令信息Xcl (η)和第二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)分別反饋給光電轉換器，實現(xiàn)對光 電轉換器的反饋控制；
[0021] 步驟3,脈沖壓縮器分別提取第一數(shù)據(jù)流命令信息Xcl (η)中的工作模式和波位 碼，以及第二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)中的工作模式和波位碼，共同完成脈沖雷達的多通道 幅相校正，提高脈沖雷達的距離分辨率和信噪比，然后對第一數(shù)據(jù)流命令信息Xcl (η)和第 二數(shù)據(jù)流命令信息Xc2 (η)分別進行脈沖壓縮處理后，以幀格式的方式進行輸出，輸出分別 為第一數(shù)據(jù)流壓縮信息Xml (η)和第二數(shù)據(jù)流壓縮信息Xm2 (η)。其中，第一數(shù)據(jù)流壓縮信息 Xml (η)和第二數(shù)據(jù)流壓縮信息Xm2 (η)幀格式的結構一樣，依次為固定幀頭、幀對應報文、 脈沖壓縮回波數(shù)據(jù)、固定幀尾；
[0022] 步驟4,將第一