CN109782237A - 一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置 - Google Patents

一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及雷达对抗装置性能评估测量领域。具体涉及一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置。以低成本的方式满足了能够产生完全相干的雷达模拟回波信号，回波信号的幅度和延时均可调节，可模拟不同距离，不同大小的目标回波，能够对干扰信号和回波信号进行混合，并去斜处理产生中频信号，最后对中频信号进行高速采样存储，提供雷达信号处理终端进行数据分析的雷达对抗装置性能评估测试的应用要求，解决了在雷达对抗装置的研制生产过程中，在生产线上大量配置适合产品调试，测试人员使用的测试设备的问题。

Description

一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置
技术领域
本发明属于雷达对抗装置性能评估测量技术领域，具体涉及一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置。
背景技术
在雷达对抗装置的研制生产过程中，需要产生雷达模拟回波信号注入到雷达干扰信号中，并数字化以后由雷达信号数字处理终端进行处理，以评估雷达对抗的效能。而当前实现上述功能的设备大多由昂贵的通用仪器组成，只适合在实验室由专业人员使用，不适合在生产线上大量配置由产品调试，测试人员使用。因此，需要一种适合大量生产的雷达模拟回波及干扰信号测量装置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不适合大量生产的问题，提供了一种雷达模拟回波及干扰信号号测量装置。
本发明的技术方案如下：
一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，包括三个分路器、混频滤波组件、高隔离度开关组件、两个射频可调衰减组件、宽带幅度均衡组件、可调射频光纤延时组件、高速采样存储组件、雷达信号处理终端及系统控制组件。
第一分路器的一个输出端连接到混频滤波组件的本振输入端，另一个输出端连接到高隔离度开关组件输入端，第一分路器输入端连接到外部雷达发射装置；高隔离度开关组件输出端连接到第一射频可调衰减组件输入端，第一射频可调衰减组件输出端连接到宽带幅度均衡组件输入端，宽带幅度均衡组件的输出端连接到第二分路器的输入端；第二分路器的一个输出端直接连接到外部雷达干扰信号产生装置，另一个输出端连接到可调射频光纤延时组件的输入端；可调射频光纤延时组件的输出端连接到第二射频可调衰减组件的输入端，第二射频可调衰减组件的输出端连接到第三分路器的一个输出端，第三分路器的另一个输出端连接到外部干扰信号产生装置，第三分路器的输入端连接到混频滤波组件的射频输入端，混频滤波组件的中频输出端连接到高速采样存储组件的输入端，高速采样存储组件的输出端连接到雷达信号处理终端；系统控制组件输出的控制信号分别连接到高隔离度开关组件的控制输入端，第一射频可调衰减组件的控制输入端，第二射频可调衰减组件的控制输入端，可调射频光纤延时组件的控制输入端。系统控制组件输入端连接到雷达信号处理终端的输出端。
雷达信号由第一分路器输入，一路进入高隔离度开关组件进行脉冲宽度截取，以截取有效的雷达脉冲，雷达脉冲的提取宽度由系统控制组件输出控制信号控制高隔离度开关组件的开启时间设置，另一路进入混频滤波组件作为雷达信号去斜的基准信号；由高隔离度开关组件进行脉冲宽度截取以后的信号进入第一射频可调衰减组件进行幅度调节，第一射频可调衰减组件的衰减值由系统控制组件输出的控制信号设置；由第一射频可调衰减组件输出的信号进入宽带幅度均衡组件进行射频宽带幅度均衡，以保证在整个雷达带宽内不同频段的信号输出幅度一致；由宽带幅度均衡组件输出的信号经过第二分路器，一路直接输出作为雷达干扰信号生成装置的驱动信号，另一路进入可调射频光纤延时组件进行延时，以产生完全相干的雷达模拟回波，延时长度等效于目标回波距离，由系统控制组件输出的控制信号设置；由可调射频光纤延时组件输出的模拟回波信号进入第二射频可调衰减组件进行幅度调节以模拟回波强度，第二射频可调衰减组件的衰减值由系统控制组件输出的控制信号设置。由第二射频可调衰减组件输出的信号进入第三分路器与输入的雷达干扰信号混合，雷达干扰信号由外部雷达干扰信号生成装置产生；雷达模拟回波和雷达干扰信号经过第三分路器混合以后进入混频滤波组件，与输入的雷达去斜基准信号混频滤波以后，产生雷达中频信号输入到高速存储采样组件进行采样存储，并通过高速总线传输到雷达信号处理终端进行分析处理；雷达信号处理终端可以是实际的雷达信号处理机，也可以为运行相关雷达信号处理软件的计算机；雷达信号处理终端通过通讯总线与系统控制组件通讯，以操作系统控制组件对系统相关组件的设置。
三个分路器为1GHz～12GHz的通用射频3dB功分器。
混频滤波组件由射频宽带混频器和滤波放大电路构成，本振端口和射频端口适应的频率范围大于1GHz～12GHz，中频端口频率范围为DC～100MHz。
高隔离度开关组件由多级射频开关组成，隔离度不小于70dB。
两个射频可调衰减组件由多级数控射频衰减器构成，衰减范围为0～60dB。
宽带幅度均衡组件由射频宽带增益均衡器构成，在1GHz～12GHz频率范围内具有10dB增益均衡范围。
可调射频光纤延时组件为4级延时，最大延时20us。
高速采样存储组件由高速采样电路和高速固态存储器构成，采样率不小于500MHz，采样精度不小于12位，采样数据实时存储长度不小于200s，具备高速总线与雷达信号处理终端进行数据交换。
本发明的有益效果在于：采用射频光纤延时，能够产生完全相干的雷达模拟回波信号，回波信号的幅度和延时都可任意调节，相当于在一定范围内可模拟任意距离，任意大小的目标回波。采用宽带幅度均衡，以最小的设备体积适应多频段的雷达系统。通过完全相干的雷达信号去斜处理，可方便无失真的对雷达回波和干扰信号进行中频采样存储，可保证在不影响数据分析可信度的情况下，极大的降低雷达信号处理的数据量，简化雷达信号处理终端的配置，降低成本。
附图说明
图1为本发明所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置的电路原理图。
图中：1-第一分路器；2-混频滤波组件；3-高隔离度开关组件；4-第一射频可调衰减组件；5-宽带幅度均衡组件；6-可调射频光纤延时组件；7-高速采样存储组件；8-雷达信号处理终端；9-系统控制组件；10-第二分路器；11-第三分路器；12-第二射频可调衰减组件。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本实施例提供了一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其结构如图1所示，包括三个分路器、混频滤波组件2、高隔离度开关组件3、两个射频可调衰减组件、宽带幅度均衡组件5、可调射频光纤延时组件6、高速采样存储组件7、雷达信号处理终端8及系统控制组件9。
第一分路器1的一个输出端连接到混频滤波组件2的本振输入端，一个输出端连接到高隔离度开关组件3输入端，分路器输入端连接到外部雷达发射装置。高隔离度开关组件3输出端连接到第一射频可调衰减组件4输入端，射频可调衰减组件输出端连接到宽带幅度均衡组件5输入端，宽带幅度均衡组件5的输出端连接到第二分路器10的输入端，第二分路器10的一个输出端直接连接到外部雷达干扰信号产生装置，一个输出端连接到可调射频光纤延时组件6的输入端，可调射频光纤延时组件6的输出端连接到第二射频可调衰减组件12的输入端，第二射频可调衰减组件12的输出端连接到第三分路器11的一个输出端(输出端可用于信号输入)，第三分路器11的另一个输出端(输出端可用于信号输入)连接到外部干扰信号产生装置，第三分路器11的输入端(输入端可用于信号输出)连接到混频滤波组件2的射频输入端，混频滤波组件2的中频输出端连接到高速采样存储组件7的输入端，高速采样存储组件7的输出端(高速总线端口)连接到雷达信号处理终端8。系统控制组件9输出的控制信号分别连接到高隔离度开关组件3的控制输入端，第一射频可调衰减组件4的控制输入端，第二射频可调衰减组件12的控制输入端，可调射频光纤延时组件6的控制输入端。系统控制组件9输入端(通讯总线端)连接到雷达信号处理终端8的输出端(通讯总线端)。
雷达信号由第一分路器1输入，一路进入高隔离度开关组件3进行脉冲宽度截取，以截取有效的雷达脉冲，雷达脉冲的提取宽度由系统控制组件9输出控制信号控制高隔离度开关组件3的开启时间设置，另一路进入混频滤波组件2作为雷达信号去斜的基准信号。由高隔离度开关组件3进行脉冲宽度截取以后的信号进入第一射频可调衰减组件4进行幅度调节，第一射频可调衰减组件4的衰减值由系统控制组件9输出的控制信号设置。由第一射频可调衰减组件4输出的信号进入宽带幅度均衡组件5进行射频宽带幅度均衡，以保证在整个雷达带宽内不同频段的信号输出幅度一致。由宽带幅度均衡组件5输出的信号经过第二分路器10，一路直接输出作为雷达干扰信号生成装置的驱动信号，另一路进入可调射频光纤延时组件6进行延时，以产生完全相干的雷达模拟回波，延时长度等效于目标回波距离，由系统控制组件9输出的控制信号设置。由可调射频光纤延时组件6输出的模拟回波信号进入第二射频可调衰减组件12进行幅度调节以模拟回波强度，第二射频可调衰减组件12的衰减值由系统控制组件9输出的控制信号设置。由第二射频可调衰减组件12输出的信号进入第三分路器11与输入的雷达干扰信号混合，雷达干扰信号由外部雷达干扰信号生成装置产生。雷达模拟回波和雷达干扰信号经过第三分路器11混合以后进入混频滤波组件2，与输入的雷达去斜基准信号混频滤波以后，产生雷达中频信号输入到高速存储采样组件7进行采样存储，并通过高速总线传输到雷达信号处理终端8进行分析处理。雷达信号处理终端8可以是实际的雷达信号处理机，也可以为运行相关雷达信号处理软件的计算机。雷达信号处理终端8通过通讯总线与系统控制组件9通讯，以操作系统控制组件9对系统相关组件的设置。
本实施例中，三个分路器为1GHz～12GHz的通用射频3dB功分器。混频组件2由射频宽带混频器和滤波放大电路构成，本振端口和射频端口适应的频率范围大于1GHz～12GHz，中频端口频率范围为DC～100MHz。高隔离度开关组件3由多级射频开关组成，隔离度不小于70dB。两个射频可调衰减组件由多级数控射频衰减器构成，衰减范围为0～60dB。宽带幅度均衡组件5由射频宽带增益均衡器构成，在1GHz～12GHz频率范围内具有10dB增益均衡范围。可调射频光纤延时组件6为4级延时，最大延时20us。高速采样存储组件7由高速采样电路和高速固态存储器构成，采样率不小于500MHz，采样精度不小于12位，采样数据实时存储长度不小于200s，具备高速总线与雷达信号处理终端8进行数据交换。雷达信号处理终端8由运行雷达信号处理组件的计算机组成。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：包括三个分路器、混频滤波组件(2)、高隔离度开关组件(3)、两个射频可调衰减组件、宽带幅度均衡组件(5)、可调射频光纤延时组件(6)、高速采样存储组件(7)、雷达信号处理终端(8)及系统控制组件(9)。
2.如权利要求1所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：第一分路器(1)的一个输出端连接到混频滤波组件(2)的本振输入端，另一个输出端连接到高隔离度开关组件(3)输入端，第一分路器(1)输入端连接到外部雷达发射装置；高隔离度开关组件(3)输出端连接到第一射频可调衰减组件(4)输入端，第一射频可调衰减组件(4)输出端连接到宽带幅度均衡组件(5)输入端，宽带幅度均衡组件(5)的输出端连接到第二分路器(10)的输入端；第二分路器(10)的一个输出端直接连接到外部雷达干扰信号产生装置，另一个输出端连接到可调射频光纤延时组件(6)的输入端；可调射频光纤延时组件(6)的输出端连接到第二射频可调衰减组件(12)的输入端，第二射频可调衰减组件(12)的输出端连接到第三分路器(11)的一个输出端，第三分路器(11)的另一个输出端连接到外部干扰信号产生装置，第三分路器(11)的输入端连接到混频滤波组件(2)的射频输入端，混频滤波组件(2)的中频输出端连接到高速采样存储组件(7)的输入端，高速采样存储组件(7)的输出端连接到雷达信号处理终端(8)；系统控制组件(9)输出的控制信号分别连接到高隔离度开关组件(3)的控制输入端，第一射频可调衰减组件(4)的控制输入端，第二射频可调衰减组件(12)的控制输入端，可调射频光纤延时组件(6)的控制输入端。系统控制组件(9)输入端连接到雷达信号处理终端(8)的输出端。
3.如权利要求2所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：雷达信号由第一分路器(1)输入，一路进入高隔离度开关组件(3)进行脉冲宽度截取，以截取有效的雷达脉冲，雷达脉冲的提取宽度由系统控制组件(9)输出控制信号控制高隔离度开关组件(3)的开启时间设置，另一路进入混频滤波组件(2)作为雷达信号去斜的基准信号；由高隔离度开关组件(3)进行脉冲宽度截取以后的信号进入第一射频可调衰减组件(4)进行幅度调节，第一射频可调衰减组件(4)的衰减值由系统控制组件(9)输出的控制信号设置；由第一射频可调衰减组件(4)输出的信号进入宽带幅度均衡组件(5)进行射频宽带幅度均衡，以保证在整个雷达带宽内不同频段的信号输出幅度一致；由宽带幅度均衡组件(5)输出的信号经过第二分路器(10)，一路直接输出作为雷达干扰信号生成装置的驱动信号，另一路进入可调射频光纤延时组件(6)进行延时，以产生完全相干的雷达模拟回波，延时长度等效于目标回波距离，由系统控制组件(9)输出的控制信号设置；由可调射频光纤延时组件(6)输出的模拟回波信号进入第二射频可调衰减组件(12)进行幅度调节以模拟回波强度，第二射频可调衰减组件(12)的衰减值由系统控制组件(9)输出的控制信号设置。由第二射频可调衰减组件(12)输出的信号进入第三分路器(11)与输入的雷达干扰信号混合，雷达干扰信号由外部雷达干扰信号生成装置产生；雷达模拟回波和雷达干扰信号经过第三分路器(11)混合以后进入混频滤波组件(2)，与输入的雷达去斜基准信号混频滤波以后，产生雷达中频信号输入到高速存储采样组件(7)进行采样存储，并通过高速总线传输到雷达信号处理终端(8)进行分析处理；雷达信号处理终端(8)可以是实际的雷达信号处理机，也可以为运行相关雷达信号处理软件的计算机；雷达信号处理终端(8)通过通讯总线与系统控制组件(9)通讯，以操作系统控制组件(9)对系统相关组件的设置。
4.如权利要求2或3所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：三个分路器为1GHz～12GHz的通用射频3dB功分器。
5.如权利要求2或3所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：混频滤波组件(2)由射频宽带混频器和滤波放大电路构成，本振端口和射频端口适应的频率范围大于1GHz～12GHz，中频端口频率范围为DC～100MHz。
6.如权利要求2或3所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：高隔离度开关组件(3)由多级射频开关组成，隔离度不小于70dB。
7.如权利要求2或3所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：两个射频可调衰减组件由多级数控射频衰减器构成，衰减范围为0～60dB。
8.如权利要求2或3所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：宽带幅度均衡组件(5)由射频宽带增益均衡器构成，在1GHz～12GHz频率范围内具有10dB增益均衡范围。
9.如权利要求2或3所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：可调射频光纤延时组件(6)为4级延时，最大延时20us。
10.如权利要求2或3所述的一种雷达模拟回波及干扰信号测量装置，其特征在于：高速采样存储组件(7)由高速采样电路和高速固态存储器构成，采样率不小于500MHz，采样精度不小于12位，采样数据实时存储长度不小于200s，具备高速总线与雷达信号处理终端(8)进行数据交换。
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