CN109283502B - 一种合成孔径雷达高度计回波模拟器及回波信号产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合成孔径雷达高度计回波模拟器及回波信号产生方法，所述回波模拟器用于接收来自合成孔径雷达高度计的触发信号，生成Ku/C波段基带IQ模拟信号、Ku/C波段中频模拟信号和Ku/C射频模拟信号；为合成孔径雷达高度计提供合成孔径模式、传统模式和机载飞行模式三种工作模式的回波信号。本发明的回波模拟器的基带模拟海面回波数字IQ信号采用计算机仿真获得，方案灵活，能够生成不同海况、不同回波模型的海面回波信号，适用于多种工作模式的雷达高度计；还能够获得基带、中频、射频的Ku/C波段的海面模拟回波信号，适用于高度计不同设计阶段的测试。

Description

一种合成孔径雷达高度计回波模拟器及回波信号产生方法

技术领域

本发明涉及微波遥感技术领域，特别涉及一种合成孔径雷达高度计回波模拟器及回波信号产生方法。

背景技术

雷达高度计是一种主要应用于海洋探测的微波遥感器，它可以测量仪器正下方海面的平均高度、海面的有效波高和后向散射系数，这些测量结果经过进一步处理可以获得海面高度、海面有效波高和海面风速等数据产品，这些产品在海洋学、地球物理学和军事上具有广泛而重要的应用。

合成孔径雷达高度计是目前雷达高度计的热门研究方向之一，它在顺轨向引入合成孔径技术，具有更高的测量精度。Crosat2和Sentinel-3A/B卫星的雷达高度计载荷具有固定脉冲簇周期的合成孔径工作模式，其在轨飞行结果验证了合成孔径雷达高度计具有更高的测量精度。

合成孔径雷达高度计回波模拟器是用来模拟雷达高度计观测目标回波信号的仪器设备，它提供模拟的海面目标回波信号，用于雷达高度计的测试和验证。在CryoSat卫星的研制过程中，为了测试SIRAL卫星雷达高度计的性能，欧空局研制了一台海面回波模拟测试设备(Sea echo simulation test bench)，用于仿真卫星高度变化、回波波形和功率变化。这应该是第一台合成孔径雷达高度计回波模拟器，但未能获得该海面回波模拟测试设备的进一步介绍。

发明内容

本发明针对合成孔径雷达高度计的系统测试问题提出了一种新的合成孔井雷达高度计回波模拟器装置及信号产生方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种合成孔径雷达高度计回波模拟器，所述回波模拟器用于接收来自合成孔径雷达高度计的触发信号，生成Ku/C波段基带IQ模拟信号、Ku/C波段中频模拟信号和Ku/C射频模拟信号；为合成孔径雷达高度计提供合成孔径模式、传统模式和机载飞行模式三种工作模式的回波信号。

作为上述装置的一种改进，所述回波模拟器包括：频率合成器、控制模块、模拟器数控模块、Chirp倍频调谐模块、Ku波段混频器、C波段混频器、Ku波段上变频模块和C波段上变频模块；

所述频率合成器，用于使用参考时钟信号或者来自高度计的同步时钟作为参考，采用直接频率综合的方式生成模拟器数控模块、Ku波段混频器、C波段混频器、Ku波段上变频模块和C波段上变频模块的工作时钟；

所述控制模块，用于通过千兆以太网发送模拟延时控制信息、发送功率信息和模拟海面回波的基带数字IQ信号给数控模块；

所述模拟器数控模块，用于接收来自高度计的触发信号，根据模拟延时控制信息和基带数字IQ信号合成KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号和频率250MHz，带宽80MHz的中频Chirp信号；输出KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号；并将中频Chirp信号发送至Chirp倍频调谐模块，将KU波段中频模拟信号发送至Ku波段混频器，将C波段中频模拟信号发送至C波段混频器；

所述Chirp倍频调谐模块，用于根据中频Chirp信号生成Ku波段Chirp本振信号和C波段Chirp本振信号；

所述Ku波段混频器，用于将Ku波段中频模拟回波信号上变频为Ku波段模拟回波信号；

所述C波段混频器，用于将C波段中频模拟回波信号上变频为C波段模拟回波信号；

所述Ku波段上变频模块，用于将Ku波段模拟回波信号和Ku波段Chirp本振信号混频放大，生成Ku波段射频模拟回波信号；

所述C波段上变频模块，用于将C波段模拟回波信号和C波段Chirp本振信号混频放大，生成C波段射频模拟回波信号。

作为上述装置的一种改进，所述模拟器数控模块包括数字信号处理板和雷达信号仿真板；

所述数字信号处理板，用于生成Ku波段数字基带IQ海面回波信号、C波段数字基带IQ海面回波信号以及数字Chirp基带IQ信号；

所述雷达信号仿真板，用于根据Ku波段数字基带IQ信号生成Ku波段基带IQ模拟信号和Ku波段中频模拟信号，根据C波段数字基带IQ信号生成C波段基带IQ模拟信号和C波段中频模拟信号，根据数字Chirp基带IQ信号生成频率250MHz，带宽80MHz的中频Chirp信号。

基于上述回波模拟器，本发明还提供了一种合成孔径雷达高度计的回波信号产生方法，所述方法包括：

步骤1)生成平台相对海面水平运动的合成孔径雷达高度计的海面仿真基带回波信号并进行量化；

步骤2)仿真生成平台相对海面垂直运动的海面仿真基带回波信号的修正量：高度变化导致的频率补偿整延时量、垂直运动导致的频率补偿量、高度变化导致的频率补偿小延时量和高度变化导致的相位变化量；

步骤3)所述回波模拟器的数控模块采用步骤2)的修正量对步骤1)的量化的海面仿真基带回波信号进行实时补偿修正，生成Ku/C波段数字基带IQ信号和Chirp数字基带IQ信号；

步骤4)所述Ku/C波段数字基带IQ信号和Chirp数字基带IQ信号经过DAC数字中频DAC转换后生成KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号和中频Chirp信号，输出KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号；并将中频Chirp信号发送至Chirp倍频调谐模块，将KU波段中频模拟信号发送至Ku波段混频器，将C波段中频模拟信号发送至C波段混频器；

步骤5)所述Chirp倍频调谐模块根据中频Chirp信号生成Ku波段Chirp本振信号和C波段Chirp本振信号；

步骤6)所述Ku波段中频模拟信号与Ku波段Chirp本振信号进入Ku波段上变频模块进行上变频放大后，生成Ku波段射频模拟信号；C波段中频模拟信号与C波段Chirp本振信号进入C波段上变频模块进行上变频放大后，生成C波段射频模拟信号。

本发明的优点在于：

1、本发明的回波模拟器的基带模拟海面回波数字IQ信号采用计算机仿真获得，方案灵活，能够生成不同海况、不同回波模型的海面回波信号，适用于多种工作模式的雷达高度计；还能够获得基带、中频、射频的Ku/C波段的海面模拟回波信号，适用于高度计不同设计阶段的测试；

2、本发明采用超级计算机仿真的方法生成雷达高度计海面回波，回波信号具有合成孔径雷达高度计所需的相关性；

3、本发明对平台相对海面垂直运动进行补偿修正，能够获得不同运动情况下雷达回波，有利于合成孔径雷达高度计对不同运动场景的测试；

4、本发明采用数字中频DAC转换的方法获得海面中频回波信号，比传统的IQ模拟调制方法具有更高的载波抑制和镜频抑制能力。

附图说明

图1为合成孔径雷达高度计的模拟器测试的流程图；

图2为本发明的合成孔径雷达高度计回波模拟器的框图；

图3为本发明的合成孔径雷达高度计回波模拟器的数控模块的框图；

图4为本发明的合成孔径雷达高度计回波模拟器的雷达信号仿真板的框图；

图5为平台相对海面高度变化的观测几何示意图；

图6为本发明的海面数字IQ回波信号生成示意；

图7为基带数字回波模拟的流程图；

图8为IQ信号数模转换示意图；

图9为本发明的海面模拟中频回波信号生成示意图；

图10为本发明的海面模拟中频Chrip回波信号生成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。

如图1所示，合成孔径雷达高度计采用Ku/C双频段工作，回波模拟器应当具备提供双频段回波的能力；合成孔径雷达高度计工作带宽20MHz/80MHz/320MHz自适应切换，回波模拟器应当具备提供模拟不同带宽回波数据的能力。

合成孔径雷达高度计具有传统高度计工作模式；此外，在合成孔径雷达高度计的研制过程中，可能研制机载平台进行原理验证；因此，合成孔径雷达高度计回波模拟器应当能够满足合成孔径模式、传统模式和机载飞行模式三种工作模式的测试需求。

在完整的雷达高度计测试流程中，回波模拟器应该具备基带、中频、射频回波模拟的能力，以满足系统测试的需要。

如图2所示，一种合成孔径雷达高度计回波模拟器，所述回波模拟器包括：频率合成器、控制计算机、模拟器数控模块、Chirp倍频调谐模块、混频器、Ku/C波段上变频模块

频率合成器使用高稳晶振的参考时钟信号或者来自高度计的同步时钟作为参考，采用直接频率综合的方式生成模拟器数控模块、各混频器及KU/C波段上变频模块的工作时钟；

控制计算机通过千兆以太网发送模拟延时控制信息、发送功率信息等控制信息和模拟海面回波的基带数字IQ信号给数控模块；

模拟器数控模块接收来自高度计的触发信号，根据模拟延时控制信息和基带数字IQ信号合成KU/C波段中频模拟回波信号、KU/C波段基带IQ模拟回波信号和中频250MHz，带宽80MHz的中频Chirp信号；

Chirp倍频调谐模块根据中频Chirp信号生成12.8±0.16GHz的Ku波段Chirp本振信号和4.63±0.16GHz的C波段Chirp本振信号；

混频器分别将Ku/C波段70MHz中频模拟回波信号上变频为Ku/C波段780MHz模拟回波信号；

Ku/C波段上变频模块分别将Ku/C波段780M模拟回波信号和Ku/C波段Chirp本振信号混频放大，获得Ku/C波段射频模拟回波信号。

数控模块是合成孔径雷达高度计回波模拟器的核心模块，主要功能包括：1、与上位机通信，接收上位机发送的控制信息和量化后的海面仿真数据；2、生成基带、中频、射频以及Chirp信号。

如图3所示，数控模块由两部分构成：数字信号处理板和雷达信号仿真板。数字信号处理板负责生成Ku/C波段的数字基带IQ海面回波信号以及数字Chirp基带IQ信号。雷达信号仿真板根据Ku波段数字基带IQ信号生成Ku波段基带IQ模拟海面回波信号和Ku波段中频模拟海面回波信号，并根据C波段数字基带IQ信号生成C波段基带IQ模拟海面回波信号和C波段中频模拟海面回波信号，根据数字Chirp基带IQ信号生成250MHz中频Chirp信号。

雷达信号仿真板负责基带IQ信号的数模转换，生成中频Chirp信号及KU/C波段的基带、中频海面回波信号。雷达信号仿真板的硬件设计框图如图2所示。

如图4所示，仿真板将IQ信号通过AD9117双路平衡数模转换器转换成模拟信号，然后通过LT6604-10双路平衡滤波器实现IQ模拟基带信号的重建；仿真板通过AD9957数字上变频模数转换器将IQ基带信号转换成中频信号；此外仿真板还包括一个时钟分发芯片CDCE62005，完成板上时钟的分发。

基于上述模拟器，本发明还提供了生成模拟海面回波信号的方法，可以分为以下几个步骤：1、获得海面回波数据和补偿参数；2、生成海面数字基带回波；3、海面回波信号基带模拟；4、海面回波信号中频模拟；5、海面回波信号射频模拟。

如图6所示，该方法具体包括：

步骤1)获得海面回波数据和补偿参数；

首先介绍步骤1)的理论基础：

不失一般性，本发明只考虑平台方位向匀速运动的情况。利用超级计算机获得平台高度固定、垂直速度为0的海面IQ回波数据，从该海面IQ回波数据出发，推导获得平台相对观测目标高度随时间变化，垂直速度不为0的海面IQ回波数据的方法。

海面的仿真基带回波信号可以表示为：

其中，式中，

先不考虑垂直速度的情况，若平台相对海面的高度变化为ΔH，当ΔH很小时，可以认为高度计的天线视场保持不变，此时回波频率和相位分别为

f'_p＝K(T'_rp-T₀) (2)

如图5所示，AA'＝BB'＝ΔH，则

同理可知

又

在ΔH很小的情况下，可以近似为：

则有

考虑图5所展示的情形，ΔH＝30m，H＝800Km，P点为天线视场的最远点，距离A点星下点18Km，则由直角三角形关系可得近似带来的斜距误差

这说明此近似方法在H变动30m的情况下带来的最大斜距误差为0.007m，可以忽略。

因此，回波的频率项可以展开为：

上式中，f_ΔH表示由于平台相对海面高度变化带来的频率分量。

同理，回波的相位相可以展开为：

上式中，

为

综上，不考虑垂直运动带来的多普勒频移的情况下，平台距离海面高度发生变化的海面基带回波可以表示为：

式中，

分别由公式(6)、(8)所表示。

下面考虑卫星平台相对海面垂直速度带来的影响，平台垂直速度带来的多普勒频率为：

式(10)中，V_h是平台相对目标的垂直速度。

因此，考虑平台距离海面高度发生变化以及垂直速度的海面基带回波可以表示为：

由公式(11)可知，可以通过海面回波仿真的方法获得海面基带回波信号，通过补偿高度变化ΔH和平台速度V_h的频率和相位的变化量获得平台距离海面高度发生变化以及垂直速度的海面基带回波。

根据全去斜坡原理，f_ΔH可以通过调整模拟延迟的方法进行补偿。将f_ΔH分解成模拟延迟整数项和剩余项，即：

上式中，K.n_ΔH.T_delay表示能够使用全去斜坡原理调整回波延时补偿f_ΔH的整数项；K.T_d'_elay表示用调整回波延时方法补偿f_ΔH时的剩余项。T_delay表示模拟延时的计数周期，n_ΔH表示模拟延时的计数数值。

海面回波信号是随机信号的一种，具有高斯信号的特征，其理论上的幅度分布区间是无限的，而定点信号能够表示的量程是有限的。根据随机信号的特征，在量化过程中，可以选定某一量程，对超过该量程的回波信号做饱和失真处理，这样能够保证多数信号没有失真。

从上表可以看出，回波信号落在4σ区间的概率为0.999937，本文选用该置信区间对回波信号进行量化，对超出该置信区间的信号进行饱和失真处理。

这种失真处理过程获得的信号的最大值与其均方根值相差4倍，这将影响量化过程约12dB的动态范围。根据信噪比计算，合成孔径雷达高度计的回波信噪比应该优于23dBc。两者相加可得，回波信号量化的量程应该至少具备35dB的动态范围。考虑到设计余量，可以选用8比特位对仿真获得的海面回波数据进行量化，量程对应的动态范围为50dB，可以满足回波模拟的要求。

为了更精细的描述海面回波的产生过程，本发明的基带回波仿真过程中采用的是浮点计数法。在获得海面回波浮点数据之后，采用8比特量化进行处理，具体过程为：1、对仿真获得的回波数据求标准差σ；2、对所有超出4σ区间的回波信号，按4σ进行失真截断处理；3、采用

获得8比特量化结果。

所述步骤1)具体包括：

步骤1-1)使用超级计算机对平台平行海平面匀速运动的雷达高度计海面回波进行仿真。仿真模型采用静态三维海面模型，模型仿真时采用风浪谱与涌浪谱叠加的方式来仿真海面，风浪谱采用Donelan和Pieson提出的模型，涌浪谱可用二维的高斯函数表示。仿真采用的网格分辨率建议采用1mX1m，获得所需的合成孔径雷达高度计海面回波。

步骤1-2)输入平台运动轨迹，仿真获得平台相对海面垂直运动的海面回波的修正量，即高度变化导致的频率补偿整延时量、垂直运动导致的频率补偿量、高度变化导致的频率补偿小延时量、高度变化导致的相位变化量；

步骤2)步骤1-1)获得的数据经量化后下载到模拟器数控模块中；模拟器数控模块按雷达工作时序对量化数据进行播放，并根据步骤1-2)所获得参数实时进行修正，生成海面数字IQ回波；

如图7所示，步骤2)采用FPGA实现。FPGA中包含一个嵌入式处理器，处理器通过千兆以太网芯片与计算机进行通信。通信内容包括：处理器将计算机下载的仿真回波数据缓存到DDR3内存中，并根据海面仿真回波RAM的状态将缓存的数据写入该RAM；处理器将计算机下载的每个Burst的延时信息写入到FPGA的延时表中；将频率补偿信息写入的频率补偿表中；将相位补偿信息写入到相位补偿表中。

时序控制模块接受到来自高度计的触发和带宽控制信号，并读取延时表中的延时信息；对触发信号按延时信息进行延时后，根据当前的工作模式和带宽读取海面仿真回波RAM中的海面回波信号。若当前为机载模式，则回波读取速度为20MSPS；若为合成孔径模式，读取速度为5MSPS；若为传统模式读取速度为2.5MSPS。

升采样模块对海面仿真回波RAM中播放的数据进行插值处理，使插值后的数据率统一为20MSPS。插值方法采用的是补零插值法，即在原数据中插入一定数目的零值，使输出信号满足数据率要求，然后对补零插值后的数据低通滤波，滤除不必要的频率分量。

时序控制模块读取频率补偿表中的频率补偿信息和相位补偿表的补偿初始相位信息，送入相位补偿计算模块。相位补偿计算模块对频率补偿值进行累加，然后与需要补偿的初始相位信息相加，获得实时相位累加结果。

对相位累加结果余弦查表获得补偿IQ值，补偿IQ值与升采样后的信号复乘即可获得基带数字IQ回波信号。

图7中，延时表存储的是脉冲簇的粗延时信息，对应图6中的粗延时模块，该粗延时信息是图6中高度对应的延时量和高度变化频率补偿整延时量的合并计算结果；频率补偿表存储的是脉冲簇的频率补偿信息，是图6中的垂直运动频率补偿和高度变化频率补偿余量的和；相位补偿表存储的是图6中的高度变化相位补偿量。

步骤3)I路数字信号通过DACI数模转换器，LPFI低通滤波器后获得模拟I路信号；Q路数字信号通过DACI数模转换器，LPFI低通滤波器后获得模拟Q路信号。IQ信号采用相同的DAC参考时钟；

如图8所示，DAC参考时钟在PCB板上布线延迟、DAC内部延迟存在差别，导致两路DAC的重建时刻不一致，这个不一致引入了一个IQ信号的附加相移；两路DAC由于期间特性的原因，其合成的幅度不完全一样，引入了一个幅度不平衡量；DAC转换后的信号在PCB板上传输时也可以幅度衰减、相移不一致；I路DAC的重建滤波器和Q路DAC的重建滤波器的插入损耗、相移无法完全一致。以上I、Q路信号的非理想重建导致两路之间存在幅度差别和附加相移。一般的，考虑如下的幅度不平衡和相位不一致模型：

公式(13)中，A为Q路相对I路的幅度不平衡量，

为Q路相对I路的相位不一致量。当A不等于1获得

不等于0时，将在IQ信号的复频谱中带来镜频分量，该镜频分量的的度量一般采用镜频抑制比表示。

此外，由于DAC非理想特性的原因，还会在重建的IQ模拟波形中引入直流分量，该直流分量的度量可以通过对IQ信号做频谱分析，采用载波抑制比表示。

在基带回波模拟模块的设计中，前述海面回波信号的动态范围为35dB，为了避免镜频和直流分量污染回波信号，载波抑制比和镜频抑制比均应大于35dBc。

AD9117是一个双路数模转换器DAC，两路数模转换器之间具有良好的幅度一致性和相位一致性，且芯片具备补偿后级幅度和相位不一致的能力，经过补偿，其镜频抑制比超过70dBc，载波抑制比优于80dBc。

LT6604-10是一个双路平衡有源低通滤波器，带宽为10MHz，在5MHz带宽范围了，其幅度不一致的典型值为0.01dB，相位不一致的典型值为0dB，是非常理想的双路平衡IQ滤波器的选择。

基于以上分析，本发明选择使用AD9117模数转换器和LT6604-10平衡滤波器将数字IQ信号转换为模拟IQ信号。

步骤4)步骤2)生成的海面数字IQ回波经过数字中频DAC转换获得海面模拟中频回波信号；

如图9所示，基带数字回波信号处理模块生成的数字IQ基带信号采样率为20MSPS，该信号进入AD9957芯片，经16倍插值，低通滤波后与芯片内部的数字本振信号正交调制，获得数字中频信号，数字中频信号经DAC转换、LPF低通重建后获得中频回波模拟信号。

该方案的优点有：1、可以通过设置数字本振的寄存器调整数字本振的中心频率，从而获得任意中心频率的信号输出；2、基带信号输入速率低，能够大幅减轻前级的负担；3、采用数字正交调制方式，信号输出的镜频抑制比和载波抑制比高。

步骤5)海面模拟中频回波信号与Chirp信号混频，上变频放大后获得海面射频回波信号。

图10给出了中频Chirp模块的实现原理，获得了中频Chirp信号以后，对其进行信号调理，获得Ku波段中心频率为12.8GHz的Chirp本振信号和C波段中心频率为4.63GHz的Chirp本振信号。Chirp信号的信号调理链路如图所示

对Ku/C中频70MHz回波模拟上变频，获得780MHz的中频回波信号。最后，将780MHz中频信号与Ku/C波段本振信号混频上变频、滤波和放大之后获得5.41GHz的C波段射频模拟回波信号和13.58GHz的Ku波段射频模拟回波信号。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种合成孔径雷达高度计回波模拟器，其特征在于，所述回波模拟器用于接收来自合成孔径雷达高度计的触发信号，生成Ku/C波段基带IQ模拟信号、Ku/C波段中频模拟信号和Ku/C射频模拟信号；为合成孔径雷达高度计提供合成孔径模式、传统模式和机载飞行模式三种工作模式的回波信号；

所述回波模拟器包括：频率合成器、控制模块、模拟器数控模块、Chirp倍频调谐模块、Ku波段混频器、C波段混频器、Ku波段上变频模块和C波段上变频模块；

所述频率合成器，用于使用参考时钟信号或者来自高度计的同步时钟作为参考，采用直接频率综合的方式生成模拟器数控模块、Ku波段混频器、C波段混频器、Ku波段上变频模块和C波段上变频模块的工作时钟；

所述控制模块，用于通过千兆以太网发送模拟延时控制信息、发送功率信息和模拟海面回波的基带数字IQ信号给数控模块；

所述模拟器数控模块，用于接收来自高度计的触发信号，根据模拟延时控制信息和基带数字IQ信号合成KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号和频率250MHz，带宽80MHz的中频Chirp信号；输出KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号；并将中频Chirp信号发送至Chirp倍频调谐模块，将KU波段中频模拟信号发送至Ku波段混频器，将C波段中频模拟信号发送至C波段混频器；

所述Chirp倍频调谐模块，用于根据中频Chirp信号生成Ku波段Chirp本振信号和C波段Chirp本振信号；

所述Ku波段混频器，用于将Ku波段中频模拟回波信号上变频为Ku波段模拟回波信号；

所述C波段混频器，用于将C波段中频模拟回波信号上变频为C波段模拟回波信号；

所述Ku波段上变频模块，用于将Ku波段模拟回波信号和Ku波段Chirp本振信号混频放大，生成Ku波段射频模拟回波信号；

所述C波段上变频模块，用于将C波段模拟回波信号和C波段Chirp本振信号混频放大，生成C波段射频模拟回波信号。

2.根据权利要求1所述的合成孔径雷达高度计回波模拟器，其特征在于，所述模拟器数控模块包括数字信号处理板和雷达信号仿真板；

所述数字信号处理板，用于生成Ku波段数字基带IQ海面回波信号、C波段数字基带IQ海面回波信号以及数字Chirp基带IQ信号；

所述雷达信号仿真板，用于根据Ku波段数字基带IQ信号生成Ku波段基带IQ模拟信号和Ku波段中频模拟信号，根据C波段数字基带IQ信号生成C波段基带IQ模拟信号和C波段中频模拟信号，根据数字Chirp基带IQ信号生成频率250MHz，带宽80MHz的中频Chirp信号。

3.一种合成孔径雷达高度计的回波信号产生方法，基于权利要求1-2之一的合成孔径雷达高度计回波模拟器实现；所述方法包括：

步骤1)生成平台相对海面水平运动的合成孔径雷达高度计的海面仿真基带回波信号并进行量化；

步骤2)仿真生成平台相对海面垂直运动的海面仿真基带回波信号的修正量：高度变化导致的频率补偿整延时量、垂直运动导致的频率补偿量、高度变化导致的频率补偿小延时量和高度变化导致的相位变化量；

步骤3)所述回波模拟器的数控模块采用步骤2)的修正量对步骤1)的量化的海面仿真基带回波信号进行实时补偿修正，生成Ku/C波段数字基带IQ信号和Chirp数字基带IQ信号；

步骤4)所述Ku/C波段数字基带IQ信号和Chirp数字基带IQ信号经过DAC数字中频DAC转换后生成KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号和中频Chirp信号，输出KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号；并将中频Chirp信号发送至Chirp倍频调谐模块，将KU波段中频模拟信号发送至Ku波段混频器，将C波段中频模拟信号发送至C波段混频器；

步骤5)所述Chirp倍频调谐模块根据中频Chirp信号生成Ku波段Chirp本振信号和C波段Chirp本振信号；

步骤6)所述Ku波段中频模拟信号与Ku波段Chirp本振信号进入Ku波段上变频模块进行上变频放大后，生成Ku波段射频模拟信号；C波段中频模拟信号与C波段Chirp本振信号进入C波段上变频模块进行上变频放大后，生成C波段射频模拟信号。

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