CN107728127A - 一种雷达模拟测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种雷达模拟测试系统，包括：接收模块，用于接收待测雷达的雷达发射信号，输出给调制模块；模拟目标生成模块，用于根据所需模拟的测试目标的参数信息产生对应的回波波形，转换为模拟信号后得到所需模拟测试信号，输出给调制模块；调制模块，用于将接收模块接收到的信号与模拟目标生成模块输出的模拟测试信号进行调制，得到叠加有模拟测试信号的调制信号，输出给发射模块；发射模块，用于接入调制模块输出的调制信号进行发射。本发明具有结构简单、所需成本低、测试效率及精度高、测试灵活，能够实现多功能雷达模拟测试且集成度高等优点。

Description

一种雷达模拟测试系统

技术领域

本发明涉及雷达测试技术领域，尤其涉及一种雷达模拟测试系统。

背景技术

现代雷达的工作原理是通过发射电磁波，然后电磁波在传播途径中遇到目标后，由于不能完全穿透，因此部分电磁波会在目标表面产生发射；雷达再利用内部硬件电路的设计，通过接收反射回的信号与发射信号进行特征比较，从中提取得到目标的各种参数，一般需要知晓的目标参数主要是目标的距离、目标的方位角以及目标的移动速度等。

在雷达的研发及测试过程中，通常需要对雷达的性能进行模拟测试，如在雷达的研发阶段，需要不断对雷达的硬件和软件算法等进行调试工作，使雷达达到最初设计目标，而在雷达生产制造出来后，需要对雷达进行合格性检测。目前对雷达的测试通常都是首先在室外找到一个理想的平坦宽阔的测试场地，测试时通过标定的目标的距离、目标的角度以及目标的速度等参数，在雷达探测到目标后，再通过人工测量判断实际值是否与雷达测量值相符合，该测试过程非常复杂，需要巨大的测试成本，要找到符合要求的测试场所非常困难，且人工测量还存在较大的测试误差，室外测试场所又不可避免的会存在外界其他干扰，因而上述测试方式的实际测试精度不高；出于成本等考虑，上述测试方法通常是适用于近距离雷达测试，无法实现远距离宽角度雷达的测试。

为解决室外雷达测试的上述问题，有从业提出通过产生模拟目标的方式来实现室内雷达模拟测试，即通过雷达系统接收目标的信号，进行解析得到该目标信号的参量，重新生成携带目标信息的完整信号后发射出去，但是采用上述雷达模拟测试方式，仅能实现单一的特定目标模拟功能，要实现其他模拟功能必须借助其他辅助仪器设备进行测量，所需测试流程较为繁琐，且由于需要重新生成一个携带目标信息的完整信号，若使用算法实现，对系统的信号调制方式和算法的复杂度都要求极高，若使用硬件电路实现，由于硬件的限制，仅能在有限的范围内进行模拟，因而仅能实现特定数量的目标模拟，测试目标非常受限，无法满足对雷达各种测试环境的测试需求，且特定数量的目标无法准确的表征雷达所处的测试环境，因而测试精度依然不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、所需成本低、测试效率及精度高且测试灵活的雷达模拟测试系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种雷达模拟测试系统，包括：

接收模块，用于接收待测雷达的雷达发射信号，输出给调制模块；

模拟目标生成模块，用于根据所需模拟的测试目标的参数信息产生对应的回波波形，转换为模拟信号后得到所需模拟测试信号，输出给调制模块；

调制模块，用于将所述接收模块接收到的信号与所述模拟目标生成模块输出的模拟测试信号进行调制，得到叠加有所述模拟测试信号的调制信号，输出给发射模块；

发射模块，用于接入所述调制模块输出的调制信号进行发射。

作为本发明的进一步改进：所述模拟目标生成模块包括相互连接的用于产生所述回波波形的波形产生单元、用于执行数模转换的第一数模转换单元，所述波形产生单元包括相互连接的波形产生子单元、合成子单元，所述波形产生子单元接收所需模拟的测试目标的参数设置信息，根据接收到的参数设置信息分别产生对应各所需模拟的测试目标的回波波形，经过所述合成子单元将各所述回波波形合成为一路波形输出。

作为本发明的进一步改进：所述模拟目标生成模块还包括用于对输入信号进行滤波的输出滤波单元，所述输出滤波单元设置在所述第一数模转换单元的输出端；所述模拟目标生成模块还包括用于提供稳定电压参考的基准电压源单元，所述基准电压源单元与所述第一数模转换单元连接。

作为本发明的进一步改进：还包括分别与所述模拟目标生成模块、调制模块连接的自校准检测模块，用于接收所述调制模块输出的调制信号并还原得到所述模拟测试信号，从还原得到的所述模拟测试信号中获取测试目标的参数值并与预设测试目标的参数值进行比对，根据比对结果调整所述模拟目标生成模块的输出。

作为本发明的进一步改进：所述自校准检测模块包括第二混频单元、第一模数转换单元、以及比较控制单元，所述第二混频单元分别接入所述接收模块接收到的信号、所述调制模块输出的调制信号进行混频，还原得到所述模拟测试信号，经过所述第一模数转换单元转换为数字信号后输出，所述比较控制单元从所述第一模数转换单元输出的信号中提取测试目标的参数值，并与预设测试目标的参数值进行比对，根据比对结果控制调整所述模拟目标生成模块的输出。

作为本发明的进一步改进：所述接收模块的输出端和/或所述发射模块的输入端设置有增益调节模块，用于对输入信号进行增益调节；所述增益调节模块包括依次连接的输入可变增益放大器、数控衰减器以及输出可变增益放大器，所述输入可变增益放大器接入输入信号进行初始增益放大调整后，经所述数控衰减器进行指定大小的衰减，衰减后信号由所述输出可变增益放大器进行增益放大后，得到所需增益大小的信号输出。

作为本发明的进一步改进：还包括依次连接的本振源模块、发射控制模块以及第二发射模块，所述本振源模块通过所述发射控制模块与所述第二发射模块连接，所述本振源模块产生所需频率的本振源信号，通过所述发射控制模块控制将产生的本振源信号通过所述第二发射模块进行发射。

作为本发明的进一步改进：所述发射控制模块包括具体分别与所述第二发射模块、SMA头以及地端连接，以控制将所述本振源信号通过所述第二发射模块发射、或通过所述SMA头输出或接地。

作为本发明的进一步改进：还包括用于检测待测雷达发射信号的频率和功率的频率功率检测模块，所述频率功率检测模块与所述接收模块连接；

所述频率功率检测模块包括第三混频单元、第二分频单元、检波单元以及频率功率输出单元，所述第三混频单元分别接入所述接收模块接收到的信号、所述本振源模块产生的本振源信号进行混频，混频后信号一路经过所述第二分频单元进行分频，输出低频信号，另一路输出至所述检波单元进行检波，所述频率功率输出单元根据所述检波单元的检波输出计算得到待测雷达发射信号的功率值，以及根据所述第二分频单元输出的低频信号计算得到待测雷达发射信号的频率值输出。

作为本发明的进一步改进：还包括用于对雷达信号进行中频处理的中频处理模块，所述中频处理模块与所述接收模块连接；

所述中频处理模块包括第四混频单元、第三模数转换单元以及参数值计算单元，所述第四混频单元分别接入所述接收模块接收到的信号、所述本振源模块产生的本振源信号进行混频，混频后的信号经过所述第三模数转换单元转换为数字信号后，输出给所述参数值计算单元，所述参数值计算单元根据接收到的信号计算出目标的参数值输出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）本发明雷达模拟测试系统，可以在室内实现对雷达的模拟测试，大大简化了雷达的测试要求，不仅对测试环境要求不高，而且还能避免其他杂波带来的干扰，有效提高测试效率及测试精度，同时通过模拟目标生成模块产生测试目标的回波波形，转换为模拟信号来产生所需模拟测试信号，结合调制模块将模拟测试信号与接收模块接收到的信号进行调制后进行发射，能够方便的通过软件程序实现雷达室外测试目标的模拟，从而可以结合软件方式满足各种不同测试目标的测试需求。

2）本发明雷达模拟测试系统，由模拟目标生成模块产生测试目标的回波波形，转换为模拟信号来产生所需模拟测试信号的方式，通过设置测试目标的参数，即可灵活的实现各种测试目标的模拟，测试目标类型可设置的范围广、可设置的目标数量及目标类型不受限制，因而可以满足各种不同测距、测速等的雷达的测试需求，同时还可以方便的叠加噪声和干扰信号，使得能够尽可能的模拟真实使用环境，从而精确的表征雷达测试环境，提高测试精度。

3）本发明雷达模拟测试系统，进一步可以通过设置来模拟不同距离以及不同速度等的多个目标的回波信号特征参数，实现不同距离以及不同速度等的多个测试目标的模拟，从而满足各种雷达测试需求；通过增益调节模块来调节信号的增益，还可以通过控制模拟发射信号能量值的大小来模拟目标的RCS值。

4）本发明雷达模拟测试系统，进一步还集成设置有自校准检测模块，接收调制模块输出的调制信号并还原得到模拟测试信号，将还原得到的模拟测试信号与模拟目标生成模块输出的模拟测试信号进行比对，根据比对结果调整模拟目标生成模块的输出，通过对测试过程进行闭环控制，实现自校准检测功能，能够避免系统故障造成测量误差，极大的提升了系统的可靠性，同时确保实时模拟得到的测试目标的准确性，从而进一步提高测试精度。

5）本发明雷达模拟测试系统，进一步通过在系统中集成频率功率检测模块，使得可以在实现雷达模拟测试时还能够检测目标雷达的发射功率和频率值，从而可以方便的获取待测雷达的工作状态，结合转台控制器可以测试天线方向图，能够满足雷达重要指标的各类一次性测量结果输出，提升测量效率。

6）本发明雷达模拟测试系统，进一步通过在系统中集成中频处理模块，可以实现中频处理功能，使得该系统还可以作为一个独立且具备完整功能的雷达来使用。

附图说明

图1是本实施例雷达模拟测试系统的结构示意图。

图2是本实施例中生成调制信号的结构原理示意图。

图3是本实施例中自校准检测模块的具体结构示意图。

图4是本实施例中接收端、发射端的增益调节模块的具体结构示意图。

图5是本实施例中本振源模块的具体结构示意图。

图6是本实施例中发射控制模块的具体结构示意图。

图7是本实施例中频率功率检测模块的具体结构示意图。

图8是本实施例中中频处理模块的具体结构示意图。

图9是本实施例雷达模拟测试系统的实现原理示意图。

图例说明：1、接收模块；2、模拟目标生成模块；21、波形产生单元；22、第一数模转换单元；23、输出滤波单元；24、基准电压源单元；3、调制模块；4、第一发射模块；5、自校准检测模块；51、第二混频单元；52、第一模数转换单元；53、比较控制单元；6、增益调节模块；7、本振源模块；8、发射控制模块；9、频率功率检测模块；91、第三混频单元；92、第二分频单元；93、检波单元；94、频率功率输出单元；10、中频处理模块；101、第四混频单元；102、第三模数转换单元；103、参数值计算单元；11、第二发射模块。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例雷达模拟测试系统，包括：

接收模块1，用于接收待测雷达的雷达发射信号，输出给调制模块3；

模拟目标生成模块2，用于根据所需模拟的测试目标的参数信息产生对应的回波波形，转换为模拟信号后得到所需模拟测试信号，输出给调制模块3；

调制模块3，用于将接收模块1接收到的信号与模拟目标生成模块输出的模拟测试信号进行调制，得到叠加有模拟测试信号的调制信号，输出给第一发射模块4；

第一发射模块4，用于接入调制模块3输出的调制信号进行发射。

上述雷达模拟测试系统中，调制模块3的输入端分别连接接收模块1、模拟目标生成模块2，输出端连接第一发射模块4，由模拟目标生成模块2根据所需模拟的测试目标的参数产生对应的模拟测试信号，接收模块1接收到待测雷达的雷达发射信号后，与模拟测试信号一并输出至调制模块3进行调制，得到叠加有模拟测试信号的调制信号，即携带所需测试目标参数的信号，实现测试目标的模拟，通过第一发射模块4发射出去；待测雷达接收到上述模拟测试系统发射的信号进行解析，解析出目标即实现模拟测试功能。

本实施例上述雷达模拟测试系统，可以在室内实现对雷达的模拟测试，大大简化了雷达的测试要求，不仅对测试环境要求不高，仅需要安装于一个小型暗室即可，整个系统体积小、安装轻便，而且还能避免其他杂波带来的干扰，有效提高测试效率及测试精度；同时通过模拟目标生成模块2产生测试目标的回波波形，转换为模拟信号来产生所需模拟测试信号，结合调制模块3将模拟测试信号与接收模块1接收到的信号进行调制，能够方便的通过软件程序实现雷达室外测试目标的模拟，从而可以结合软件方式满足各种不同测试目标的测试需求。

本实施例上述雷达模拟测试系统，由模拟目标生成模块2产生测试目标的回波波形，转换为模拟信号来产生所需模拟测试信号的方式，通过设置测试目标的参数，即可灵活的实现各种测试目标的模拟，测试目标类型可设置的范围广、可设置的目标数量及目标类型不受限制，因而可以满足各种不同测距、测速等的雷达的测试需求，同时还可以方便的叠加噪声和干扰信号，使得能够尽可能的模拟真实使用环境，从而精确的表征雷达测试环境，提高测试精度。

如图2所示，本实施例中模拟目标生成模块2具体包括相互连接的用于产生回波波形的波形产生单元21、用于执行数模转换的第一数模转换单元22，波形产生单元21包括相互连接的波形产生子单元、合成子单元，波形产生子单元接收所需模拟的目标的参数设置信息，根据接收到的参数设置信息分别产生对应各所需模拟的测试目标的回波波形，经过合成子单元将各回波波形合成为一路波形输出，参数设置信息具体可以为目标的距离以及速度等，使得可以通过设置来模拟不同距离以及不同速度等的多个目标的回波信号特征参数，实现不同距离以及不同速度等的多个测试目标的模拟，从而满足各种雷达测试需求。

本实施例波形产生单元21具体使用FPGA实现，即通过FPGA接收所需模拟的各测试目标的距离、速度等的参数设置信息，产生对应各测试目标的回波波形，将各路回波波形以及噪声、干扰信号成为一路波形输出，转换为模拟信号后的得到所需模拟测试信号。

本实施例中，模拟目标生成模块2还包括用于对输入信号进行滤波的输出滤波单元23，对第一数模转换单元22输出的信号进行滤波，输出滤波单元23设置在第一数模转换单元22的输出端，输出滤波单元23具体可使用由运算放大器组成的有源滤波电路，将杂散和谐波分量滤除，保证输出信号的纯净度；模拟目标生成模块2还包括用于提供稳定电压参考的基准电压源单元24，基准电压源单元24与第一数模转换单元22连接，通过基准电压源单元24保证输出信号的精准度，减小系统的模拟误差。

如图2所示，本实施例中调制模块3具体包括第一混频单元31，第一混频单元31分别接入模拟目标生成模块2输出的信号、接收模块1接收到的信号进行混频，混频后信号即为叠加有模拟测试信号的调制信号。在具体应用实施例中，首先通过软件程序对所需模拟目标的距离、角度和速度进行配置，生成测试目标所需的参数信息，通过控制DAC进行波形产生，转换为模拟信号后得到所需模拟测试信号，该模拟测试信号与接收模块1接收到的雷达发射信号进行混频，然后通过第一发射模块4发射出去，被待测雷达接收到，从而可以解析出设置的目标的参数。上述通过生成目标参数并控制DAC生成相应波形的方式，可以模拟的目标数量不受限制，并且可设置的目标的距离和速度的范围值广，还可以设置叠加各种不同的噪声，使得可能尽量准确的模拟真实室外的测试环境。

在具体应用实施例中，模拟目标生成模块2中波形产生单元21具体采用FPGA实现，通过FPGA首先配置所需目标的数量、距离、速度参数信息，或选择性叠加的噪声以及干扰等参数，产生对应各不同目标的回波偏移波形；将不同目标对应的回波偏移波形与噪声和干扰相互叠加而成的一个合成波形，然后由FPGA控制第一数模转换单元22将此合成波形完整的转换成一个实际的模拟信号，由基准电压源单元24给第一数模转换单元22提供稳定电压参考，由第一数模转换单元22生成的模拟信号经过输出滤波单元23将杂散和谐波分量滤除后输出最终的模拟测试信号，该模拟测试信号与接收天线1接收得到的待测雷达的发射信号经第一混频单元31进行上变频调制，输出的调制信号将包含配置的目标和噪声信息，该调制信号能够精确表征室外真实测量环境所得到的目标的回波，待测雷达进行解析后即可得到最初设置的目标信息，实现了目标模拟功能。

本实施例中，还包括分别与模拟目标生成模块2、调制模块3连接的自校准检测模块5，用于接收调制模块3输出的调制信号并还原得到模拟测试信号，从还原得到的模拟测试信号中获取测试目标的参数值并与预设测试目标的参数值进行比对，根据比对结果调整模拟目标生成模块2的输出。通过在系统中集成设置自校准检测模块5对测试过程进行闭环控制，可以实现自校准检测功能，能够避免系统故障造成测量误差，极大的提升了系统的可靠性，同时确保实时模拟得到的测试目标的准确性，从而进一步提高测试精度。

如图3所示，本实施例中自校准检测模块5具体包括第二混频单元51、第一模数转换单元52、以及比较控制单元53，第二混频单元51分别接入接收模块1接收到的信号、调制模块3输出的调制信号进行混频，还原得到上述模拟测试信号，即可还原得到携带了目标设置参数的模拟测试信号，经过第一模数转换单元52转换为数字信号后输出，比较控制单元53从第一模数转换单元52输出的信号中提取测试目标的参数值，并与预设测试目标的参数值进行比对，根据比对结果控制调整模拟目标生成模块2的输出，具体可以设置为判断还原的测试目标的参数与预设的参数值是否一致，如果不一致，表明系统存在错误，需要对系统工作参数进行重置，控制模拟目标生成模块2重新执行模拟测试信号生成，直至符合预设测试目标的要求。在具体应用实施例中，比较控制单元53通过FPGA实现，通过在FPGA中加载程序以判断还原的测试目标的参数与预设的参数值是否一致，如果不一致，发送控制指令给模拟目标生成模块2。

本实施例中，接收模块1具体包括接收天线，第一发射模块4具体包括发射天线，接收模块1的输出端和第一发射模块4的输入端均设置有增益调节模块6，用于对输入信号进行增益调节，即接收天线接收到待测雷达发射的信号后，经过增益调节后输出；调制模块3输出的调制信号，经过增益调节后通过发射天线发射。为避免接收饱和或者接收信号太过微弱，传统的雷达模拟系统对安装距离以及待测雷达的发射功率均有限制要求，本实施例通过在接收模块1、第一发射模块4端集成设置增益调节模块6，可以自适应的调节系统的电路增益，使得可以满足远距离以及大动态发射功率范围的雷达的测试需求，即使上述雷达模拟测试系统与待测雷达之间的距离较大或不同类型待测雷达之间功率差异较大，无需移动系统安装位置也能够实现准确的模拟测试，从而可适用各类不同发射功率的雷达，同时在固定距离时，通过增益调节模块6通过调节第一发射模块4端的增益，还可以实现模拟目标的RCS值大小功能，如根据发射能量的大小调节来模拟目标的RCS值不同造成的反射率不同。上述增益调节模块6也可以根据实际需求配置为在接收模块1的输出端、或第一发射模块4的输入端设置。

如图4所示，本实施例中增益调节模块6具体包括依次连接的输入可变增益放大器、数控衰减器以及输出可变增益放大器，输入可变增益放大器接入输入信号进行初始增益放大调整后，经数控衰减器进行指定大小的衰减，衰减后信号由输出可变增益放大器进行增益放大后，得到所需增益大小的信号输出。

在接收端，信号从接收天线接收进入雷达模拟测试系统后，先通过接收天线端的输入可变增益放大器进行信号能量的放大，然后通过数控衰减器对信号能量做适度的衰减，从而可以保证适应大功率待测雷达的测试需求，避免此时系统的接收机发生饱和；输出可变增益放大器作为系统预留调节，正常状态配置为最小放大状态，当为远距离测量而且待测雷达的发射功率较小时，通过输出可变增益放大器将信号调节至所需大小，保证有足够大的信号提供给后续系统进行调制。进一步接收端的增益调节模块6可以根据接收到的雷达信号的功率值来进行修正，如果接收到的雷达信号的功率值过大，则减小可变增益放大器的放大增益、增大数控衰减器的衰减倍数，使得进入后级系统的接收信号的能量能够保持在系统最优值附近；发射端增益调节模块6的增益值具体可根据接收端增益调节模块6的增益值以及输入信号的功率值进行设置，以保证待测雷达不会发生饱和。

本实施例中，还包括依次连接的本振源模块7、发射控制模块8以及第二发射模块11，本振源模块7通过发射控制模块8与第二发射模块11连接，本振源模块7产生所需频率的本振源信号，通过发射控制模块8控制将产生的本振源信号通过第二发射模块11进行发射。通过在系统中集成上述本振源模块7，还可以单独作为一个信号源来进行使用，即雷达模拟测试系统除具有雷达模拟测试功能，还可具备信号源的功能。

如图5所示，本实施例中本振源模块7包括依次连接的FPGA控制单元、第二数模转换单元、第二运算放大单元、压控振荡器单元以及第一分频单元，第一分频单元的输出端连接至FPGA控制单元；FPGA控制单元接收所需信号频率值的设定，该值可以是固定频点或是连续波频率变化，通过控制数模转换器产生不同的电压值输出，该电压值通过第二运算放大单元进行放大，以提高电压值的输出变化范围，放大后电压值加至压控振荡单元的调谐电压端，压控振荡单元则会产生一个与该电压值一一对应的频率信号输出，第一分频单元将压控振荡单元的输出频率进行分频后反馈至FPGA读取频率，形成一个闭环反馈系统，能够保证输出频率的准确性，通过程序可以配置产生不同频率和不同调制波形的信号。

本实施例中，发射控制模块8包括具体分别与第二发射模块11、SMA头以及地端连接，以控制将本振源信号通过第二发射天线发射、或通过SMA头输出或接地，即本振源模块7产生的本振源信号可以通过第二发射天线来实现经由天线发射出去、经由SMA头输出或者直接短路至地等三种工作模式的切换。当选择由本振源产生的信号切换至发射天线发射出去时，可以经过系统的接受通道来进行接收，结合后续中频处理模块10，可以实现一个完整的零中频雷达的功能。

本实施例发射控制模块8具体如图6所示，驱动放大器接收本振源模块7输出的本振源信号，经过数控衰减器后输入至单刀3掷开关进行切换，如果不需要该本振源信号输出，且为了避免对其他设备的影响，可将本振源信号直接导入至地，此时数控衰减器衰减量调到最大，减小通过地耦合泄露的风险；如果需要将系统作为一个雷达使用，可通过单刀3掷开关切换至发射通道进行发射，即由一个可变增益放大器进行放大后经过第二发射天线辐射出去，该发射通道与接收天线及后级接收电路通道组成一个的雷达收发电路，然后经由后续中频处理模块10进行信号处理，可以实现了完整的雷达功能；还可单刀3掷开关切换至SMA通路，即依次通过数控衰减器、可变增益放大器后，最后经由SMA接头输出，实现单独的信号源功能以提供给其他测试其他产品，且由于从本振源模块7至SMA接头之间，包含了驱动放大器、两个数控衰减器以及可变增益放大器，可实现宽范围的增益调节。

本实施例中，还包括用于检测待测雷达发射信号的频率和功率的频率功率检测模块9，频率功率检测模块9与接收模块1连接，通过在系统中集成频率功率检测模块9，使得可以在实现雷达模拟测试时还能够检测目标雷达的发射功率和频率值，从而可以方便的获取待测雷达的工作状态、测试天线方向图，提升测量效率；同时通过频率功率检测模块9所检测得到的待测雷达的发射功率值，可以自动调整系统接收、发射通道的增益配置，避免接收信号能量过强造成系统的接收电路饱和或者能量过低导致系统发射信号强度不足以被待测雷达接收，保证系统能够始终正常工作，且工作在电路性能最优的状态。

如图7所示，本实施例中频率功率检测模块9具体包括第三混频单元91、第二分频单元92、检波单元93以及频率功率输出单元94，第三混频单元91分别接入接收模块1接收到的信号、本振源模块7产生的本振源信号进行混频，混频后得到的中频经由第三功分器进行等分功分，混频后信号一路经过第二分频单元92进行分频，输出低频信号，另一路输出至检波单元93进行检波，频率功率输出单元94根据检波单元93的检波输出计算得到待测雷达发射信号的功率值，以及根据第二分频单元92输出的低频信号计算得到待测雷达发射信号的频率值输出。检波单元93具体采用对数放大检波器，依据该检波器的特性曲线图，对应输入信号能量将会得到一个较为稳定的电压输出值，由第二模数转换器采样得到该电压值，经过与曲线图数据对比，即可得到输入检波器的能量值。频率功率输出单元94采用FPGA实现，直接由FPGA读取第二分频单元92输出的低频信号频率值，利用该频率乘以分频单元的分频比，然后加上本振源信号的频率，计算得到的最终频率值即为接收信号的频率值，也就是待测雷达的发射信号频率值。

本实施例中，还包括用于对雷达信号进行中频处理的中频处理模块10，中频处理模块10与接收模块1连接，通过在系统中集成中频处理模块10，使得系统还可以单独作为雷达来使用。

如图8所示，本实施例中频处理模块10具体包括第四混频单元101、第三模数转换单元102以及参数值计算单元103，第四混频单元101分别接入接收模块1接收到的信号、本振源模块7产生的本振源信号进行混频，混频后的信号经过第三模数转换单元102转换为数字信号后，输出给参数值计算单元103，中频信号中携带了目标的特性参数，参数值计算单元103根据接收到的信号计算出目标的参数值输出，从而实现一个完整的零中频雷达的功能。第四混频单元101的输出端还设置由第三运算放大单元，滤除外界部分干扰和放大有用信号，以便由第三模数转换单元102进行采样。参数值计算单元103具体可使用FPGA实现。

如图1、9所示，采用上述雷达模拟测试系统对雷达进行测试时，由接收天线接收得到待测雷达的发射信号，通过增益调节模块6对接收信号进行增益调节，然后传输到一分三功分器以便供给后续模块；一分三功分器的一路信号传输至调制模块3，调制模块3分别接入接收天线接收到的信号、模拟目标生成模块2根据所需测试目标的参数产生的模拟测试信号，经过调制后输出叠加有模拟测试信号的调制信号；调制信号首先通过第一耦合器进行能量分配，一路经过发射端的增益调节模块6进行发射增益的调节，再经由第一发射天线将调制信号发射出去；待测雷达将接收得到由上述雷达模拟系统发射的调制信号，并由雷达内部电路和算法将叠加的目标参数特性解析出来，从而实现了目标模拟；一分三功分器的另一路接收信号与第一耦合器所耦合出的一路调制信号皆输入至自校准检测模块5，通过还原测试目标的参数与预设参数进行比对，控制调节模拟目标生成模块2的输出；由本振源模块7产生的本振源信号经由第二耦合器后，一路通过发射控制模块8控制通过第二发射天线进行发射，另一路经过第二功分器进行分离，分别输出给频率功率检测模块9、中频处理模块10，一分三功分器的另一路信号通过第一功分器后分别输出给频率功率检测模块9、中频处理模块10，频率功率检测模块9接入第一功分器、第二功分器输出的信号后进行混频，最终输出检测到的频率值、功率值，中频处理模块10分别接入第一功分器、第二功分器输出的信号进行中频处理，以实现一个完整的雷达功能。

本实施例上述雷达模拟测试系统，能够最大限度的优化目标模拟功能，提高测试效率及精度，同时还集成有信号源、频率功率检测以及中频处理等多种功能，能够实现多功能的雷达模拟测试，相比于传统雷达模拟系统仅能实现单一的目标模拟功能，极大的增大了系统的适用范围及灵活性，同时降低系统成本。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种雷达模拟测试系统，其特征在于，包括：

接收模块（1），用于接收待测雷达的雷达发射信号，输出给调制模块（3）；

模拟目标生成模块（2），用于根据所需模拟的测试目标的参数信息产生对应的回波波形，转换为模拟信号后得到所需模拟测试信号，输出给调制模块（3）；

调制模块（3），用于将所述接收模块（1）接收到的信号与所述模拟目标生成模块输出的模拟测试信号进行调制，得到叠加有所述模拟测试信号的调制信号，输出给第一发射模块（4）；

第一发射模块（4），用于接入所述调制模块（3）输出的调制信号进行发射。

2.根据权利要求1所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：所述模拟目标生成模块（2）包括相互连接的用于产生所述回波波形的波形产生单元（21）、用于执行数模转换的第一数模转换单元（22），所述波形产生单元（21）包括相互连接的波形产生子单元、合成子单元，所述波形产生子单元接收所需模拟的测试目标的参数设置信息，根据接收到的参数设置信息分别产生对应各所需模拟的测试目标的回波波形，经过所述合成子单元将各所述回波波形合成为一路波形输出。

3.根据权利要求2所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：所述模拟目标生成模块（2）还包括用于对输入信号进行滤波的输出滤波单元（23），所述输出滤波单元（23）设置在所述第一数模转换单元（22）的输出端；所述模拟目标生成模块（2）还包括用于提供稳定电压参考的基准电压源单元（24），所述基准电压源单元（24）与所述第一数模转换单元（22）连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：还包括分别与所述模拟目标生成模块（2）、调制模块（3）连接的自校准检测模块（5），用于接收所述调制模块（3）输出的调制信号并还原得到所述模拟测试信号，从还原得到的所述模拟测试信号中获取测试目标的参数值并与预设测试目标的参数值进行比对，根据比对结果调整所述模拟目标生成模块（2）的输出。

5.根据权利要求4所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：所述自校准检测模块（5）包括第二混频单元（51）、第一模数转换单元（52）、以及比较控制单元（53），所述第二混频单元（51）分别接入所述接收模块（1）接收到的信号、所述调制模块（3）输出的调制信号进行混频，还原得到所述模拟测试信号，经过所述第一模数转换单元（52）转换为数字信号后输出，所述比较控制单元（53）从所述第一模数转换单元（52）输出的信号中提取测试目标的参数值，并与预设测试目标的参数值进行比对，根据比对结果控制调整所述模拟目标生成模块（2）的输出。

6.根据权利要求1或2或3所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：所述接收模块（1）的输出端和/或所述第一发射模块（4）的输入端设置有增益调节模块（6），用于对输入信号进行增益调节；所述增益调节模块（6）包括依次连接的输入可变增益放大器、数控衰减器以及输出可变增益放大器，所述输入可变增益放大器接入输入信号进行初始增益放大调整后，经所述数控衰减器进行指定大小的衰减，衰减后信号由所述输出可变增益放大器进行增益放大后，得到所需增益大小的信号输出。

7.根据权利要求1或2或3所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：还包括依次连接的本振源模块（7）、发射控制模块（8）以及第二发射模块（11），所述本振源模块（7）通过所述发射控制模块（8）与所述第二发射模块（11）连接，所述本振源模块（7）产生所需频率的本振源信号，通过所述发射控制模块（8）控制将产生的本振源信号通过所述第二发射模块（11）进行发射。

8.根据权利要求7所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：所述发射控制模块（8）包括具体分别与所述第二发射模块（11）、SMA头以及地端连接，以控制将所述本振源信号通过所述第二发射模块（11）发射、或通过所述SMA头输出或接地。

9.根据权利要求7所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：还包括用于检测待测雷达发射信号的频率和功率的频率功率检测模块（9），所述频率功率检测模块（9）与所述接收模块（1）连接；

所述频率功率检测模块（9）包括第三混频单元（91）、分频单元（92）、检波单元（93）以及频率功率输出单元（94），所述第三混频单元（91）分别接入所述接收模块（1）接收到的信号、所述本振源模块（7）产生的本振源信号进行混频，混频后信号一路经过所述第二分频单元（92）进行分频，输出低频信号，另一路输出至所述检波单元（93）进行检波，所述频率功率输出单元（94）根据所述检波单元（93）的检波输出计算得到待测雷达发射信号的功率值，以及根据所述第二分频单元（92）输出的低频信号计算得到待测雷达发射信号的频率值输出。

10.根据权利要求7所述的雷达模拟测试系统，其特征在于：还包括用于对雷达信号进行中频处理的中频处理模块（10），所述中频处理模块（10）与所述接收模块（1）连接；

所述中频处理模块（10）包括第四混频单元（101）、第三模数转换单元（102）以及参数值计算单元（103），所述第四混频单元（101）分别接入所述接收模块（1）接收到的信号、所述本振源模块（7）产生的本振源信号进行混频，混频后的信号经过所述第三模数转换单元（102）转换为数字信号后，输出给所述参数值计算单元（103），所述参数值计算单元（103）根据接收到的信号计算出目标的参数值输出。