CN104898102A - 内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统，包括机柜，在显控单元上设有用来通过注入方式接收被试雷达的射频信号的射频电缆、用来传递信号给被试雷达的无线波束模拟分柜；中频分配接收单元与用来接收被试雷达的射频信号的接收天线连接，发射单元与用来发送信号给被试雷达的发送天线连接。该系统将雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统分为内场和外场两用型，一种是通过收发天线以辐射方式进行雷达系统目标、干扰和杂波仿真试验；另一种是以注入方式进行雷达目标、干扰、杂波一体化仿真试验，具有实用性强、安全性高、操作简单、易分析性、易改变性、智能化等特点。

Description

内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统

技术领域

本发明属于雷达目标、干扰、杂波一体化仿真领域，具体地说是一种将雷达仿真系统分为内场和外场两用系统的内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统。

技术背景

目前，随着电磁环境的日益复杂，对有关雷达仿真系统的需求越来越迫切。当前，有关雷达仿真系统多为单用的仿真系统，这样就缺乏了多用性、实用性和便捷性，而内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统能弥补这些缺点，可分为内场和外场两用，实现一机多用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统，该系统将雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统分为内场和外场两用型，一种是通过收发天线以辐射方式进行雷达系统目标、干扰和杂波仿真试验；另一种是以注入方式进行雷达目标、干扰、杂波一体化仿真试验。具有实用性强、安全性高、操作简单、易分析性、易改变性、智能化等特点。

    本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统，其特征在于：该系统包括机柜，在机柜内设有显控单元、雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元、中频分配接收单元、杂波调制产生单元、两套宽带DRFM单元、压制干扰产生器单元、捷变频频率合成器、中频调制单元、射频通道单元和发射单元；在显控单元上设有用来通过注入方式接收被试雷达的射频信号的射频电缆、用来传递信号给被试雷达的无线波束模拟分柜；所述显控单元通过雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元与高速控制总线连接，中频分配接收单元、杂波调制产生单元、两套宽带DRFM单元和压制干扰产生器单元均与高速控制总线连接，杂波调制产生单元两套宽带DRFM单元和压制干扰产生器单元的输出端与中频调制单元连接并通过射频通道单元与发射单元连接；中频分配接收单元与杂波调制产生单元、两套宽带DRFM单元和压制干扰产生器单元连接；捷变频频率合成器与中频分配接收单元、中频调制单元、射频通道单元连接；中频分配接收单元与用来接收被试雷达的射频信号的接收天线连接，发射单元与用来发送信号给被试雷达的发送天线连接。

本发明中，发射单元与一组发送天线连接；发射单元包括1～2GHz发射单元、2～6GHz发射单元、6～12GHz发射单元。

本发明为内场和外场两用型仿真系统，外观结构上采用19寸标准机箱和机柜，适合于内外场使用，在机柜底部安装滚轮，在滚轮上设有锁紧装置。机柜底部安装滚轮，可移动，设备使用滚轮可锁紧。

中频分配接收单元：中频分配接收单元可分为中频分配单元和接收单元，其中接收单元的主要功能是在内场使用射频电缆注入方式接收被试雷达的射频信号，在外场则通过收发天线来接收被试雷达的射频信号。中频分配单元的主要功能是将接收单元输出的3～4GHz中频信号变频至20～820MHz的雷达基带信号，再功分为三路，分别送杂波产生调制单元和两套宽带DRFM单元。

宽带DRFM单元：主要有三部分功能，一是根据雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元送来的雷达目标距离、PDW描述字、目标径向速度及雷达天线方向图数据，以主动方式产生雷达目标信号。二是根据雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元的目标径向速度、目标距离及雷达天线方向图数据，对雷达中频基带信号进行采样、存储和延迟恢复，产生试验所需的目标回波信号；三是可根据显示来设置干扰样式和干扰参数，系统就可以产生试验所需要的各种欺骗干扰信号。 

    杂波调制产生单元：主要功能是根据雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元送来的雷达参数、幅度分布、谱分布、杂波谱类型、杂波单元划分、每个回波单元的平均雷达截面，多普勒频率，用软件的方法生成雷达杂波信号。另一方面，杂波调制产生单元还可在雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元的控制下，接收实测杂波零中频数据文件，进行实测杂波的回放。

    压制干扰产生单元：主要功能是根据用户设定的压制干扰样式、干扰参数以及瞬时测频提供的频率引导信息，在目标雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元的控制下，控制DDS产生各种压制干扰信号。

捷变频频率合成器：主要功能为中频分配接收单元、中频调制单元、射频通道单元提供上、下变频所需的本振信号，并为各单元提供所需的时钟基准信号，使整机时钟统一。

中频调制单元：包括两个主要功能，一是在雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元、宽带DRFM单元的控制下，对雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元和宽带DRFM单元输出的20～820MHz杂波、目标回波、欺骗干扰进行多普勒调制，再上变频至3～4GHz的高中频信号后，进行杂波、目标回波、欺骗干扰信号的幅度控制；二是在噪声产生单元的控制下，将压制干扰产生单元输出的20～820MHz噪声干扰基带信号变频3～4GHz的高中频信号后，通过程控衰减器进行噪声信号的幅度控制，并通过高速调制开关实现闪烁噪声干扰功能。

射频通道单元：主要功能是将中频调制单元输出的3～4GHz目标回波信号、雷达杂波信号、欺骗干扰信号和噪声干扰信号上变频到1～12GHz的射频信号，并分路输出给发射单元。

发射单元：主要是对射频通道单元输出的1～2GHz、2～6GHz、6～12GHz的目标回波信号、雷达杂波信号、欺骗干扰信号和压制干扰信号进行功率放大后通过天线辐射至被试雷达，并完成双点源干扰时，两个方位的连续波噪声的实现。

雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元：主要是接收显控单元的各种参数，包括目标参数、目标或平台的轨迹参数、干扰样式和干扰参数等，控制本设备目标回波及干扰通道的实时运行。还有就是接收显控单元的杂波战情数据和控制命令，根据雷达平台位置及天线指向等参数，运用杂波模型，给出各种杂波参数，并进行杂波单元划分，解算每个回波单元的平均雷达截面，根据雷达的天线方向图、运动参数、大气衰减、天线衰减等因素解算杂波的功率和多普勒频率，控制杂波产生器完成雷达杂波信号的调制。

显控单元：雷达目标、干扰、杂波仿真系统的控制中心和显示这个系统的各种信息。

该系统可以实现以下功能：目标模拟功能、杂波产生功能、电子干扰功能、系统控制功能、双频雷达试验功能。

目标模拟功能：用户可以通过计算机中的显控单元设置运动规律、雷达载频、信号类型、多普勒、带宽等参数，从而实现雷达目标模拟功能；计算机可对雷达目标回波信号时延、多普勒、以及雷达目标特性进行调制，如果在外场通过辐射的方式，满足雷达目标检测的要求，如果在内场可通过注入的方式，满足雷达检测的要求。

 杂波产生功能：运用杂波模型，本系统可分别产生或叠加产生海杂波、地杂波、云雨和箔条等类型杂波，调到雷达载频，在外场通过辐射的方式，在内场可通过注入的方式满足雷达杂波环境测试的要求。本系统支持零中频杂波数据文件注入的方式产生杂波信号。

    电子干扰功能：本系统可模拟电子战干扰功能，系统通过侦测到的雷达信号，确定信号的脉宽、载波频率、脉冲重复频率等参数；采用宽带数字储频技术，记录并保存雷达信号波形，在计算机的控制下完成对雷达目标回波和欺骗式干扰信号的时延和多普勒调制，以及雷达目标特性的调制；用于欺骗干扰信号模拟时，可以模拟速度拖引、距离拖引、距离－速度同步拖引、假目标、双点源干扰等信号。模拟压制干扰信号，包括窄带瞄准干扰、扫频干扰、闪烁干扰、阻塞干扰、梳状噪声干扰。

系统控制功能：本系统可现场设置和修改参数，具有实时控制和显示功能、故障检测、自检与标校功能，可实时显示接收到的数据，和模拟目标的信息。当本系统出现故障时，系统可以检测到具体模块出现的问题，并进行报警。

    双频雷达试验功能：本系统自身就可以可模拟产生双频雷达目标检测、抗干扰能力和杂波抑制试验所需的雷达杂波、目标回波和各种干扰信号。

本发明将雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统分为内场和外场两用型，在内场使用射频电缆注入方式接收被试雷达的射频信号，在外场则通过收发天线来接收被试雷达的射频信号，实用性强、安全性高、操作简单、易分析性、易改变性、智能化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中在外场采用辐射方式的示意图。

图3是本发明中在内场采用注入方式的示意图。

具体实施方式

一种内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统，见图1，该系统包括机柜21，在机柜内设有显控单元1、雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元3、中频分配接收单元7、杂波调制产生单元9、两套宽带DRFM单元10、11、压制干扰产生器单元12、捷变频频率合成器20、中频调制单元13、射频通道单元14和发射单元18；在显控单元上设有用来通过注入方式接收被试雷达的射频信号的射频电缆27、用来传递信号给被试雷达的无线波束模拟分柜29。显控单元通过雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元与高速控制总线连接，中频分配接收单元、杂波调制产生单元、两套宽带DRFM单元10、11和压制干扰产生器单元均与高速控制总线4连接，杂波调制产生单元、两套宽带DRFM单元和压制干扰产生器单元的输出端与中频调制单元连接并通过射频通道单元与发射单元连接；中频分配接收单元与杂波调制产生单元、两套宽带DRFM单元和压制干扰产生器单元连接；捷变频频率合成器与中频分配接收单元、中频调制单元、射频通道单元连接；中频分配接收单元与用来接收被试雷达的射频信号的接收天线5连接，发射单元与用来发送信号给被试雷达的发送天线19连接。两套宽带DRFM单元为宽带DRFM单元（目标）10和宽带DRFM单元（欺骗）11。

如图2所示为外场辐射方式，通过雷达25的收发天线23发送信号，通过接收天线5到机柜21，然后机柜21进行数据处理将处理好的信号通过机柜21的发送天线19发送射频信号，雷达25的收发天线23将接收机柜发送的射频信号。如图3所示为内场注入方式，雷达将信号通过电缆注入27到机柜中，机柜将注入27的信号进行处理，并将处理过后的信号通过电缆注入到无线波束模拟分柜29，无线波束模拟分柜29将射频信号发送到雷达。

内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统在进行雷达目标仿真时，雷达目标仿真可分为主动方式和被动方式，以主动方式进行雷达目标仿真时，根据显控制单元1设置的雷达载频、脉宽参数、重频参数、信号类型、信号脉内调制参数、目标航迹、目标RCS、起伏特性等参数，经过雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元3进行数据处理，然后将数据发送到高速控制总线4，然后通过高速控制总线4将数据发送到各个单元，然后两套宽带DRFM单元(10、11)接收高速控制总线4中的数据，并对雷达信号脉冲进行调制，生成20～820MHz的雷达目标基带信号和多普勒频率信号，然后将这两种信号发送到中频调制单元13进行上变频和幅度调制后产生3～4GHz的雷达目标基带信号，再将雷达目标基带信号发送到射频通道单元14进行上变频处理至1～12GHz的雷达射频频率，最后通过发射单元18如果在外场将以辐射方式辐射至被试雷达，如果在内场直接以射频电缆直接注入被试雷达。以被动方式进行雷达目标仿真时，首先应先注入1～12GHz6的被试雷达发送到机柜的信号，然后将信号发送中频分配接收单元7，中频分配接收单元7将被试雷达发送的射频信号进行处理，并将信号分为两路，一路送测频码检波门限8测量脉冲参数，同时产生检波门限信号并将其发送宽带DRFM单元10；另一路在中频分配接收单元7进行下变频至20～820MHz的中频基带信号后，发送到宽带DRFM单元10。宽带DRFM单元10将接收的20～820MHz的中频基带信号变为雷达基带目标回波；中频调制单元13接收目标回波信号并进行上变频处理，产生3～4GHz的目标回波中频信号，然后将目标回波中频信号发送到射频通道单元14进行上变频处理，生成1～12GHz的目标回波信号，然后将1～12GHz的信号送发发送到天线单元18，如果在外场将以辐射方式辐射至被试雷达，如果在内场直接以射频电缆直接注入被试雷达。

    内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统模拟雷达杂波时，首先应先注入1～12GHz6的被试雷达发送到机柜的信号，然后将信号发送中频分配接收单元7，中频分配接收单元7将被试雷达发送的射频信号进行处理，并将信号分为两路，一路送测频码检波门限8测量脉冲参数，同时产生检波门限信号并将其发送杂波调制产生单元9；另一路在中频分配接收单元7进行下变频至20～820MHz的中频基带信号后，送到杂波调制产生单元9。杂波调制产生单元9将接收的20～820MHz的中频基带信号变为雷达杂波基带信号；中频调制单元13接收雷达基带杂波信号并进行上变频处理，产生3～4GHz的雷达杂波信号，然后将这些信号发送到射频通道单元14进行上变频处理，生成1～12GHz的射频雷达杂波信号，然后将1～12GHz的信号发送到天线单元18，如果在外场将以辐射方式辐射至被试雷达，如果在内场直接以射频电缆直接注入被试雷达。

内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统在进行雷达干扰信号仿真时，干扰信号分为压制干扰信号和欺骗干扰信号，压制干扰信号模拟时是通过压制干扰产生单元12实现的，压制干扰产生单元12通过噪声调制器控制宽带DDS产生基带噪声信号，然后中频调制单元13将基带噪声信号上变频至3～4GHz的雷达中频噪声信号，再将雷达中频噪声信号发送射频通道单元14进行上变频处理，上变频至1～12GHz的雷达射频噪声干扰信号，经发射天线单元18如果在外场将以辐射方式辐射至被试雷达，如果在内场直接以射频电缆直接注入被试雷达。欺骗干扰信号模拟时是首先注入1～12GHz6的被试雷达发送到机柜的信号，然后将信号发送中频分配接收单元7，中频分配接收单元7将被试雷达发送的射频信号进行处理，并将信号分为两路，一路送测频码检波门限8测量脉冲参数，同时产生检波门限信号并将其发送宽带DRFM单元11；另一路在中频分配接收单元7进行下变频至20～820MHz的中频基带信号后，送到宽带DRFM单元11。宽带DRFM单元11将接收的20～820MHz的中频基带信号变为欺骗干扰信号；中频调制单元13接收欺骗干扰信号并进行上变频处理，产生3～4GHz的欺骗干扰中频信号，然后将这信号发送到射频通道单元14进行上变频处理，生成1～12GHz的欺骗干扰信号，然后将1～12GHz的信号发送到天线单元18，如果在外场将以辐射方式辐射至被试雷达，如果在内场直接以射频电缆直接注入被试雷达。

该系统将雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统分为内场和外场两用型，一种是通过收发天线以辐射方式进行雷达系统目标、干扰和杂波仿真试验；另一种是以注入方式进行雷达目标、干扰、杂波一体化仿真试验。具有实用性强、安全性高、操作简单、易分析性、易改变性、智能化等特点。该系统可以实现以下功能：目标模拟功能、杂波产生功能、电子干扰功能、系统控制功能、双频雷达试验功能。

Claims (3)

1.一种内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统，其特征在于：该系统包括机柜（21），在机柜（21）内设有显控单元（1）、雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元（3）、中频分配接收单元（7）、杂波调制产生单元（9）、两套宽带DRFM单元(10、11)、压制干扰产生器单元（12）、捷变频频率合成器（20）、中频调制单元（13）、射频通道单元（14）和发射单元（18）；在显控单元（1）上设有用来通过注入方式接收被试雷达的射频信号的射频电缆（27）、用来传递信号给被试雷达的无线波束模拟分柜（29）；所述显控单元（1）通过雷达目标、干扰、杂波仿真解算控制单元（3）与高速控制总线（4）连接，中频分配接收单元（7）、杂波调制产生单元（9）、两套宽带DRFM单元(10、11)和压制干扰产生器单元（12）均与高速控制总线（4）连接，杂波调制产生单元（9）、两套宽带DRFM单元(10、11)和压制干扰产生器单元（12）的输出端与中频调制单元（13）连接并通过射频通道单元（14）与发射单元（18）连接；中频分配接收单元（7）与杂波调制产生单元（9）、两套宽带DRFM单元(10、11)和压制干扰产生器单元（12）连接；捷变频频率合成器（20）与中频分配接收单元（7）、中频调制单元（13）、射频通道单元（14）连接；中频分配接收单元（7）与用来接收被试雷达的射频信号的接收天线（5）连接，发射单元（18）与用来发送信号给被试雷达的发送天线（19）连接。

2.根据权利要求1所述的内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统，其特征在于：发射单元（18）与一组发送天线（19）连接；发射单元（18）包括1～2GHz发射单元（15）、2～6GHz发射单元（16）、6～12GHz发射单元（17）。

3.根据权利要求1所述的内外场两用雷达目标、干扰、杂波一体化仿真系统，其特征在于：在机柜（21）底部安装滚轮，在滚轮上设有锁紧装置。