CN105891791A - 多目标信号生成方法及射频多目标信号源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多目标信号生成方法及射频多目标信号源，其中方法包括：检测是否接收到雷达射频信号或者主动触发信号；如果接收到雷达射频信号，则生成连续波信号，并对雷达射频信号进行处理生成雷达中频信号，根据雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，将多普勒频率值、连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号；如果接收到主动触发信号，则根据主动触发信号主动生成多路数字信号，将预设多普勒频率值和多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号；本发明提供的多目标信号生成方法及射频多目标信号源，能够有效提高目标模拟的逼真性，满足雷达测试的需求。

Description

多目标信号生成方法及射频多目标信号源

技术领域

本发明涉及电子对抗领域，尤其涉及一种多目标信号生成方法及射频多目标信号源。

背景技术

射频多目标信号源是应用于雷达地面测试的设备，能够逼真地模拟多个目标和假目标，具有测试雷达系统在回波中发现、搜索、跟踪目标的能力，可用于检验测试雷达系统区分真实目标回波和假目标的能力，并从假目标背景下发现真目标，有助于提高雷达系统测试的逼真性。

信息技术和电子对抗技术飞速发展，主被动复合体制雷达应用越来越广泛，雷达所面临的目标环境也越来越复杂，空间环境中多目标、干扰目标的信息对雷达跟踪、搜索带来了挑战，对雷达测试技术提出了更高的要求，雷达测试设备向着模拟复杂目标及复杂电磁环境的方向发展。

射频存储技术通过存储、处理和转发雷达发射信号，在雷达目标模拟和干扰信号模拟等方面应用越来越广，但现有的射频多目标信号源模拟的假目标逼真性低，不能够满足雷达测试的需求。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

为解决上述问题，本发明提出一种多目标信号生成方法及射频多目标信号源，能够满足雷达测试的要求。

一方面，本发明提供一种多目标信号生成方法，包括：

检测是否接收到雷达射频信号或者主动触发信号；

如果接收到雷达射频信号，则生成连续波信号，并对所述雷达射频信号进行处理生成雷达中频信号，根据所述雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，将所述多普勒频率值、所述连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号；

如果接收到主动触发信号，则根据所述主动触发信号主动生成多路数字信号，将预设多普勒频率值和所述多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号。

另一方面，本发明还提供一种射频多目标信号源，包括：

射频模块，用于接收雷达发射的射频信号，以及发送第一多目标信号或第二多目标信号；

信号处理模块，用于根据所述雷达射频信号生成连续波信号，并对所述雷达射频信号进行处理生成雷达中频信号，根据所述雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，将所述多普勒频率值、所述连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号；或者，

根据主动触发信号主动生成多路数字信号，将预设多普勒频率值和所述多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号。

本发明提供的多目标信号生成方法及射频多目标信号源，能够有效提高目标模拟的逼真性，满足雷达测试的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的多目标信号生成方法一种实施例的流程图。

图2为本发明提供的射频多目标信号源一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

实施例一

参考图1，本实施例提供一种多目标信号生成方法，包括：

步骤S101，检测是否接收到雷达射频信号或者主动触发信号；

步骤S102，如果接收到雷达射频信号，则生成连续波信号，并对所述雷达射频信号进行处理生成雷达中频信号，根据所述雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，将所述多普勒频率值、所述连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号；

步骤S103，如果接收到主动触发信号，则根据所述主动触发信号主动生成多路数字信号，将预设多普勒频率值和所述多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号。

本实施例提供的多目标信号生成方法，能够根据雷达发射的雷达射频信号生成多目标信号，也可以通过主动的方式生成多目标信号，且生成的多目标信号逼真度高，满足雷达测试需求。

首先对根据雷达射频信号生成多目标信号的方式进行说明。

接收雷达射频信号，一方面生成连续波信号，另一方面由于雷达射频信号的波段为X、Ku或Ka波段，因此需要进行下变频处理，生成0.5GHz-1GHz的雷达中频信号，以便进行后续的数字处理。

对生成的雷达中频信号进行模数转换并存储，并对该雷达中频信号进行瞬时测频，得到该雷达中频信号的频率值，并根据下变频采用的混频本振频率，得到雷达射频信号的射频频率，同时得到对应该射频频率的波长，即雷达射频信号的波长。

之后根据该雷达射频信号的波长和目标运动速度计算多普勒频率值：

f_d＝2v/λ；

其中，f_d为多普勒频率值，v为目标运动速度，λ为雷达射频信号的波长。

进一步地，在射频多目标信号源内部的构造DDS核，根据多个目标的距离计算脉冲信号的延时抽头，产生连续波信号，按照计算得到的多普勒频率值，与该连续波信号进行叠加，产生正交两路的多普勒频率信号，形成复数形式的信号。

之后将雷达中频信号进行Hilbert变换，得到该雷达中频信号的正交变量，并与原雷达中频信号一起构成I、O两路信号，形成复数形式的正交两路雷达中频信号。

将正交两路的多普勒频率信号与正交两路雷达中频信号进行相乘，形成第一多目标信号。

进一步地，将第一多目标信号进行数模转换，并在同一通道中进行输出。

最后，将第一多目标信号进行两级上变频处理，使其频率覆盖X、Ku、Ka波段。

以下对主动生成多目标信号的方式进行说明。

首先检测是否接收到主动触发信号，如果是，则控制DDS核生成多路数字信号，通过控制DDS核设置来设定各个波形的初始相，根据目标的距离分别的得到各路数字信号的延时值，从而控制DDS核播放数字信号的时间，产生不同距离延时的多路数字信号。

将预设多普勒频率值叠加到多路数字信号中，形成多路雷达目标回波数字信号；

将所述多路雷达目标回波数字信号进行合路相加，生成第二多目标信号。

预设多普勒频率值可根据预先的参数设置计算得到，也可以预先设置。

进一步地，将第二多目标信号进行数模转换和两级上变频处理，使其频率覆盖X、Ku、Ka波段，进行输出。

本实施例提供的多目标信号生成方法，根据主被动雷达对多目标发现、搜索、跟踪功能的测试需求，充分融合雷达目标模拟技术、高速数字信号处理技术、目标信息调制技术和微波技术，实现了一种能够生成带有不同距离延时、不同速度信息的多目标信号的方法，本发明是在数字域进行多目标信息的调制，可以接收雷达发射信号采样存储后进行相干调制，也可以在内部主动产生多目标信号，能够适应主动雷达和被动雷达的测试需求。

实施例二

参考图2，本实施例提供一种射频多目标信号源，包括：

射频模块201，用于接收雷达发射的射频信号，以及发送第一多目标信号或第二多目标信号；

信号处理模块202，用于根据所述雷达射频信号生成连续波信号，并对所述雷达射频信号进行处理生成雷达中频信号，根据所述雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，将所述多普勒频率值、所述连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号；

或者，

根据主动触发信号主动生成多路数字信号，将预设多普勒频率值和所述多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号。

具体地，信号处理模块202包括：

射频信号处理单元203，用于对所述雷达射频信号进行下变频处理，生成雷达中频信号，并对所述雷达中频信号进行模数转换并进行存储；

计算模块204，用于根据所述雷达中频信号计算获得所述雷达射频信号的波长，并根据所述信号波长和所述目标运动速度计算得到所述多普勒频率值；

DDS模块205，用于根据所述雷达射频信号生成连续波信号或者根据所述主动触发信号生成多路数字信号。

射频模块201接收雷达射频信号，一方面通过DDS模块205生成连续波信号，另一方面由于雷达射频信号的波段为X、Ku或Ka波段，因此需要通过射频信号处理单元203进行下变频处理，生成0.5GHz-1GHz的雷达中频信号，以便进行后续的数字处理。

计算模块204，对该雷达中频信号进行瞬时测频，得到该雷达中频信号的频率值，并根据下变频采用的混频本振频率，得到雷达射频信号的射频频率，同时得到对应该射频频率的波长，即雷达射频信号的波长。

进一步地，信号处理模块202还包括信号生成模块206，用于将所述连续波信号与所述多普勒频率值进行叠加处理生成正交两路多普勒频率信号；对所述雷达中频信号进行Hilbert变换，得到所述雷达中频信号的正交变量，并与原所述雷达中频信号构成正交两路雷达中频信号；将所述正交两路多普勒频率信号与所述正交两路雷达中频信号进行相乘，形成第一多目标信号；或者，

用于将预设多普勒频率值叠加到多路数字信号中，形成多路雷达目标回波数字信号；将所述多路雷达目标回波数字信号进行合路相加，生成第二多目标信号。

生成的第一多目标信号或第二多目标信号，经过两级上变频处理，使其频率覆盖X、Ku、Ka波段，最后通过射频模块201发射。

具体实现方式请参考实施例一，在此不在赘述。

射频多目标信号源是雷达目标模拟系统不可缺少的部分，本实施例提供的射频多目标信号源，能逼真地模拟假目标，对测试雷达系统在回波中发现、搜索、跟踪目标的能力具有实际应用意义。射频多目标信号源可模拟假目标特性，用于检验测试雷达系统区分真实目标回波和假目标的能力，并从假目标背景下发现真目标，有助于提高雷达系统测试的逼真性。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种多目标信号生成方法，其特征在于，包括：

检测是否接收到雷达射频信号或者主动触发信号；

如果接收到雷达射频信号，则生成连续波信号，并对所述雷达射频信号进行处理生成雷达中频信号，根据所述雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，将所述多普勒频率值、所述连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号；

如果接收到主动触发信号，则根据所述主动触发信号主动生成多路数字信号，将预设多普勒频率值和所述多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号。

2.根据权利要求1所述的多目标信号生成方法，其特征在于，所述对雷达射频信号的处理，包括：

对所述雷达射频信号进行下变频处理，生成雷达中频信号；

对所述雷达中频信号进行模数转换并进行存储。

3.根据权利要求2所述的多目标信号生成方法，其特征在于，根据所述雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，包括：

根据所述雷达中频信号计算获得所述雷达射频信号的波长；

根据所述雷达射频信号的波长和所述目标运动速度计算得到所述多普勒频率值；

所述多普勒频率值根据以下公式进行计算：

f_d＝2v/λ；

其中，f_d为多普勒频率值，v为目标运动速度，λ为雷达射频信号的波长。

4.根据权利要求3所述的多目标信号生成方法，其特征在于，所述根据所述雷达中频信号计算获得所述雷达射频信号的波长，包括：

对所述雷达中频信号进行采样和瞬时测频，得到所述雷达中频信号的频率值，并根据下变频采用的混频本振频率得到所述雷达射频信号的频率，根据所述雷达射频信号的频率计算得到所述雷达射频信号的波长。

5.根据权利要求3所述的多目标信号生成方法，其特征在于，所述将所述多普勒频率值、所述连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号，包括：

将所述连续波信号与所述多普勒频率值进行叠加处理生成正交两路多普勒频率信号；

对所述雷达中频信号进行Hilbert变换，得到所述雷达中频信号的正交变量，并与原所述雷达中频信号构成正交两路雷达中频信号；

将所述正交两路多普勒频率信号与所述正交两路雷达中频信号进行相乘，形成第一多目标信号。

6.根据权利要求1所述的多目标信号生成方法，其特征在于，所述将预设多普勒频率值和所述多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号，包括：

将预设多普勒频率值叠加到多路数字信号中，形成多路雷达目标回波数字信号；

将所述多路雷达目标回波数字信号进行合路相加，生成第二多目标信号。

7.根据权利要求1所述的多目标信号生成方法，其特征在于，生成第一多目标信号或者第二多目标信号之后，还包括：

对所述第一多目标信号或者第二多目标信号进行数模转换和上变频处理；

将处理后的第一多目标信号或第二多目标信号进行发送。

8.一种射频多目标信号源，其特征在于，包括：

射频模块，用于接收雷达发射的射频信号，以及发送第一多目标信号或第二多目标信号；

信号处理模块，用于根据所述雷达射频信号生成连续波信号，并对所述雷达射频信号进行处理生成雷达中频信号，根据所述雷达中频信号和目标运动速度计算多普勒频率值，将所述多普勒频率值、所述连续波信号以及雷达中频信号进行叠加处理，生成第一多目标信号；

或者，

根据主动触发信号主动生成多路数字信号，将预设多普勒频率值和所述多路数学信号进行叠加处理，生成第二多目标信号。

9.根据权利要求8所述的射频多信号目标源，其特征在于，所述信号处理模块包括：

射频信号处理单元，用于对所述雷达射频信号进行下变频处理，生成雷达中频信号，并对所述雷达中频信号进行模数转换并进行存储；

计算模块，用于根据所述雷达中频信号计算获得所述雷达射频信号的波长，并根据所述信号波长和所述目标运动速度计算得到所述多普勒频率值；

DDS模块，用于根据所述雷达射频信号生成连续波信号或者根据所述主动触发信号生成多路数字信号。

10.根据权利要求9所述的射频多信号目标源，其特征在于，所述信号处理模块还包括信号生成模块，用于将所述连续波信号与所述多普勒频率值进行叠加处理生成正交两路多普勒频率信号；对所述雷达中频信号进行Hilbert变换，得到所述雷达中频信号的正交变量，并与原所述雷达中频信号构成正交两路雷达中频信号；将所述正交两路多普勒频率信号与所述正交两路雷达中频信号进行相乘，形成第一多目标信号；或者，

用于将预设多普勒频率值叠加到多路数字信号中，形成多路雷达目标回波数字信号；将所述多路雷达目标回波数字信号进行合路相加，生成第二多目标信号。