通用雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬平臺(tái)分析與研究

中電科儀器儀表有限公司 唐洪軍

1 概述

通用雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬平臺(tái)是在通用軟件平臺(tái)TestCent基礎(chǔ)上，通過(guò)增加測(cè)試設(shè)備和軟件模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)中各模塊的功能性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，使各型雷達(dá)設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和應(yīng)用階段進(jìn)行分析、研究和測(cè)試，特別是在研制與調(diào)試階段，提供完整的測(cè)試驗(yàn)證解決方案。

2 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能

1)產(chǎn)生和模擬固定距離靜目標(biāo)，目標(biāo)距離可通過(guò)系統(tǒng)軟件控制和設(shè)置；

2)產(chǎn)生和模擬運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，目標(biāo)起始位置、終止位置、運(yùn)動(dòng)速度可靈活編程設(shè)定；

3)接收端口增益可程控，滿足不同雷達(dá)發(fā)射功率匹配的要求；

4)可接收和回放出脈沖體制和連續(xù)波體制雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)。

圖1 雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬平臺(tái)原理框圖

3 平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

通用雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬平臺(tái)總體技術(shù)方案如圖1所示，主要包括主控計(jì)算機(jī)、目標(biāo)模擬測(cè)試裝置、DRFM系統(tǒng)、本振信號(hào)源等部分組成。

主控計(jì)算機(jī)中運(yùn)行目標(biāo)模擬系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的控制。

目標(biāo)模擬測(cè)試裝置中將外部送入的雷達(dá)信號(hào)下變頻到中頻，同時(shí)測(cè)試裝置中的將中頻信號(hào)上變頻到射頻微波信號(hào)。

DRFM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)中頻信號(hào)的高速數(shù)字采樣，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)采樣下來(lái)的雷達(dá)信號(hào)，通過(guò)D/A電路再恢復(fù)成模擬中頻信號(hào)。通過(guò)精確控制數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)及回放時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)精確的中頻信號(hào)延遲功能。延遲后的中頻信號(hào)再通過(guò)DRFM系統(tǒng)中的多普勒調(diào)制功能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的多普勒頻率調(diào)制，實(shí)現(xiàn)速度信息的模擬。

信號(hào)源為系統(tǒng)提供需要的射頻及微波本振信號(hào)。

系統(tǒng)具體的工作流程為：外部輸入的雷達(dá)信號(hào)首先送到目標(biāo)模擬測(cè)試裝置，經(jīng)過(guò)多級(jí)下變頻后，轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)；中頻信號(hào)送到DRFM中，在DRFM，中頻信號(hào)被分配到4個(gè)獨(dú)立的通道，這4個(gè)通道可以進(jìn)行獨(dú)立的采集存儲(chǔ)控制，通過(guò)進(jìn)行數(shù)字量化、存儲(chǔ)，并按照設(shè)定的目標(biāo)距離信息進(jìn)行回放控制，通過(guò)同AD對(duì)應(yīng)的DA電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字到模擬中頻的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后，相當(dāng)于在中頻信號(hào)中調(diào)制了距離信息。再通過(guò)多普勒頻率調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)將速度信息調(diào)制到中頻信號(hào)上。DRFM送出的中頻信號(hào)被送到目標(biāo)模擬測(cè)試裝置中，該測(cè)試裝置在通過(guò)多級(jí)上變頻濾波處理，實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)到射頻微波信號(hào)的轉(zhuǎn)換，通過(guò)輸出端口的電調(diào)衰減器，可以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)幅度大小的調(diào)整，從而最終實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的距離、速度、大小等參量的模擬功能。

4 軟件設(shè)計(jì)

雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬平臺(tái)使用系統(tǒng)軟件平臺(tái)TestCenter，該軟件具有開(kāi)放式體系架構(gòu)，具有非編程式測(cè)試序列開(kāi)發(fā)技術(shù)，可以幫助測(cè)試系統(tǒng)軟件工程師快速開(kāi)發(fā)需要的測(cè)試軟件，可以快速實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)參數(shù)的編輯設(shè)定，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的設(shè)定與模擬，同時(shí)模擬結(jié)果以圖示的方式顯示在軟件操作界面上。同時(shí)提供二次開(kāi)發(fā)接口。本系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)示意圖

系統(tǒng)軟件采用“基礎(chǔ)平臺(tái)+工具包”的通用可擴(kuò)展體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟件中的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的設(shè)計(jì)思想是利用統(tǒng)一集成的界面為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的各要素提供完整視圖，方便用戶對(duì)被測(cè)件(UUT)、測(cè)試資源、測(cè)試程序、測(cè)試數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)一的組織、管理、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。測(cè)試程序執(zhí)行環(huán)境的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為測(cè)試操作人員提供測(cè)試執(zhí)行功能，要求界面簡(jiǎn)約，并能提供多種方式的執(zhí)行、調(diào)試功能。

5 結(jié)束語(yǔ)

通用雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬平臺(tái)采用一套寬帶、開(kāi)放的軟硬件平臺(tái)，設(shè)備可進(jìn)行手動(dòng)操作，也可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)的模擬和測(cè)試；已達(dá)到對(duì)多種雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬的功能。