CN111562556B - 一种通用无线电雷达及目标信号模拟器与使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通用无线电雷达及目标信号模拟器与使用方法，该模拟器由视频组合、射频组合与控制组合三部分组成，射频组合用于生成模拟不同无线电寻的装置的照射直波、回波和杂波三路载频信号；视频组合用于生成不同无线电寻的装置的模拟视频信号，视频信号调制到载频信号上生成模拟照射直波、回波和杂波三路射频信号；控制组合通过人机对话或从上位计算机接收模拟控制指令去控制射频组合和视频组合生成相应参数的信号以及它们之间调制特性。其优点是：该模拟器优化了视频组合、射频组合与控制组合内的结合方式，使其能满足多种寻的模式、多种型号的无线电寻的装置的雷达及目标信号的模拟要求。

Description

一种通用无线电雷达及目标信号模拟器与使用方法

技术领域

本发明涉及无线电雷达及目标信号模拟技术领域，具体涉及一种能在地面模拟飞行器上多种寻的模式的无线电寻的装置在空中寻的情况的模拟设备及设计使用方法，即一种通用无线电雷达及目标信号模拟器与使用方法。

背景技术

无线电雷达及目标信号模拟器是一种通过模拟无线电雷达及目标信号，对飞行器上的无线电寻的装置的寻的能力进行地面模拟测试的主要设备。飞行器的无线电寻的装置的寻的方式主要有主动寻的、半主动寻的和被动寻的三种，模拟信号主要分为直波(照射波)、回波、杂波/干扰三大类。直波信号是雷达照射目标的射频信号；回波信号是雷达照射信号照射到目标后的目标反射信号；杂波信号为雷达照射信号照射到地物后的雷达反射信号；干扰信号则是指由目标发出的各种干扰信号。

目前无线电雷达及目标信号模拟器常用的设计方案主要有三种方法：

第一种方法是根据某型号的无线电寻的装置对无线电雷达及目标信号模拟器的技术要求设计模拟器，设计方案中除射频基准模块采用标准高频信号源外，其余部分全部采用非标专用电路设计，其最大的特点是专用性强，但也存在着电路设计周期长，可生产性、可扩展性、通用性和可维修性都比较差的问题。

第二种方法是根据某型号的无线电寻的装置对无线电雷达及目标信号模拟器的技术要求设计模拟器，设计方案中除射频基准模块采用标准高频信号源和控制组合采用工控机外，其余部分仍然采用非标专用电路设计，这种方法较第一种方法相比，虽然提高了控制组合的通用性、可扩展性和标准化程度，但视频组合和射频组合仍然存在的电路设计周期长、可生产性、可扩展性、可维修性和通用性较差的问题。

第三种方法是根据某一寻的方式，不同型号的无线电寻的装置对无线电雷达及目标信号模拟器的技术要求设计模拟器，设计方案全部采用标准仪表组成，即视频组合、控制组合和射频组合，均采用标准仪表和标准器件设计完成，其性能参数、可扩展性、可维修性和可生产性等方面指标都比较好，但成本很高，难以推广，而且只能提供单种寻的方式不同型号的无线电寻的装置的无线电雷达及目标的模拟信号。

以上三种方法中的任意一种，只能模拟一种寻的方式的雷达及目标信号。随着无线电寻的飞行器寻的技术的不断发展，其寻的方式和型号日益增多，这也使与其对应的专用的无线电雷达及目标信号模拟器的型号也相应增加，而且技术指标各不相同，自成系统，造成维修备件品种繁多，可生产性和通用性差，维护管理成本高等问题。

为了彻底改变上述问题，研发一种能满足各种寻的方式和不同型号无线电雷达及目标信号的模拟要求，并具有工作可靠、性价比高、可扩展性强、通用性好的无线电雷达及目标信号模拟器就显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用无线电雷达及目标信号模拟器与使用方法，该模拟器较好地实现了视频组合、射频组合与控制组合的通用化，可满足各种寻的模式、多种型号的寻的装置的无线电雷达及目标信号的模拟要求，且本发明很好地平衡了模拟器硬件中标准模块与非标模块的组成比例，使其不但有较好的可靠性、生产性和较强的可扩展性，且该模拟器具有较高性价比，控制组合和视频组合采用的标准模块还能依托现代仪表和计算机模块技术快速发展的优势与其同步发展。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种通用无线电雷达及目标信号模拟器，该模拟器包含：

射频组合，用于生成模拟不同无线电寻的装置所需的直波、回波和杂波三路模拟载频信号；

视频组合，用于生成不同无线电寻的装置模拟所需的视频信号，以便调制在直波、回波和杂波三路模拟载频上生成直波、回波和杂波的三路模拟射频信号；

控制组合，其通过人机对话或从上位计算机接收模拟控制指令，所述控制组合根据所述模拟控制指令控制所述射频组合和所述视频组合生成相应参数的信号，并能将所述射频组合和所述视频组合自身的工作状态信息反馈给所述控制组合，以提高控制组合对射频组合和视频组合的管控质量。

优选地，所述视频组合包含多个数模转换模块，所述数模转换模块根据不同无线电寻的装置的模拟需要同时或非同时生成各类视频信号，所述数模转换模块包含：

指令/编码信号模块，用于生成指令/编码信号；

测距/比相信号模块，用于生成测距/比相信号；

脉冲发射控制模块，用于生成脉冲控制信号；

多普勒信号模块，用于生成多普勒信号；

杂波/干扰信号模块，用于生成杂波信号或干扰信号。

优选地，所述视频组合中的多个数模转换模块由多台可编程标准双通道函数发生器模块或嵌入式可编程双通道函数发生器模块组成；

和/或，所述控制组合采用工控机或嵌入式工控机模块。

优选地，所述射频组合包含：

射频基准模块，用于产生各种载频的基准频率信号；

直波倍频调制模块，其接收所述射频基准模块输出的基准频率信号，接收调制信号、脉冲控制信号，所述直波倍频调制模块用于生成直波的射频信号；

回波倍频调制模块，其接收所述射频基准模块输出的基准频率信号，接收调制信号、脉冲控制信号，所述回波倍频调制模块用于生成回波的射频信号；

杂波倍频调制模块，其接收所述射频基准模块输出的基准频率信号，接收调制信号、脉冲控制信号，所述杂波倍频调制模块用于生成杂波的射频信号。

优选地，所述直波倍频调制模块包含依次连接的直波程控锁相中频源、直波射频倍频电路、直波脉冲开关、直波射频调制电路，所述直波程控锁相中频源将所述射频基准模块输出的直波基准频率信号为参考频率生成直波中频信号，所述直波中频信号经直波射频倍频电路完成所述直波载频信号的初始功率输出，后经直波脉冲开关和直波射频调制电路调制成直波的射频信号；

所述回波倍频调制模块包含依次连接的回波程控锁相中频源、回波射频倍频电路、回波脉冲开关、回波射频调制电路，所述回波程控锁相中频源将所述射频基准模块输出的回波基准频率信号为参考频率生成回波中频信号，所述回波中频信号经回波射频倍频电路完成所述回波载频信号的初始功率输出，后经回波脉冲开关和回波射频调制电路调制成回波的射频信号；

所述杂波倍频调制模块包含依次连接的杂波程控锁相中频源、杂波射频倍频电路、杂波脉冲开关、杂波射频调制电路，所述杂波程控锁相中频源将所述射频基准模块输出的杂波基准频率信号为参考频率生成杂波中频信号，所述杂波中频信号经杂波射频倍频电路完成所述杂波载频信号的初始功率输出，后经杂波脉冲开关和杂波射频调制电路调制成杂波的射频信号。

优选地，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟半主动寻的模式时，

所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号和脉冲控制信号在所述直波倍频调制模块进行倍频调制生成直波射频信号，所述直波倍频调制模块将所述直波射频信号通过一个两路功率分配器，一路直波信号传输给第一程控衰减器，所述第一程控衰减器对所述直波射频信号衰减处理控制后输出具有一定功率强度的直波射频信号，另一路直波信号传输到第二微波开关后，再经第三程控衰减器，传输到回波通道的两路功率分配器中，作为回波通道中输出的泄漏信号；

所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块、所述多普勒信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号、多普勒信号和脉冲控制信号在所述回波倍频调制模块进行倍频调制生成目标回波射频信号，所述回波倍频调制模块将所述目标回波射频信号经第二程控衰减器衰减处理传输到双路功率合成器的回波通道，多普勒信号上调制测距/比相信号后生成多普勒预定信号；

所述杂波/干扰信号模块、所述脉冲发射控制模块、所述指令/编码信号模块分别生成的干扰信号、脉冲控制信号、指令/编码信号在所述杂波倍频调制模块进行倍频调制生成杂波/干扰射频信号，所述杂波倍频调制模块将所述杂波/干扰射频信号经第三程控衰减器衰减处理传输到双路功率合成器的回波通道，所述双路功率合成器处理后回波通道中能生成含有杂波/干扰信号的目标回波信号；

其中，所述回波倍频调制模块通过三端口的第一微波射频开关和第二程控衰减器连接，所述杂波倍频调制模块通过四端口的第二微波射频开关和第三程控衰减器连接。

优选地，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟主动寻的模式时，

信号调理器接收主动寻的装置发射的照射信号，信号调理后将所述照射信号发送给两路功分器，所述两路功分器将所述照射信号一分为二；

其中一路照射信号与多普勒信号模块生成的多普勒信号在多普勒上变频器中进行变频处理生成目标回波信号，后经所述第一程控延时电路和第二程控衰减器将所述目标回波信号进行衰减和延时处理后传输到双路功率合成器的回波通道；

另一路照射信号与杂波/干扰信号模块生成的干扰信号在杂波/干扰上变频器中进行变频处理，后经第二程控延时电路延时，再通过第三程控衰减器衰减处理后将生成的杂波/干扰信号传输到双路功率合成器的回波通道，使回波通道能生成含有杂波/干扰信号的目标回波信号，并通过天线传输给被测的主动寻的装置；

其中，所述第一程控延时电路通过三端口的第一微波射频开关和第二程控衰减器连接，所述第二程控延时电路通过四端口的第二微波射频开关和第三程控衰减器连接。

优选地，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟被动寻的模式时，

所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号和脉冲控制信号在所述回波倍频调制模块进行倍频调制，再经第二程控衰减器电路进行衰减处理后生成目标回波射频信号，目标回波射频信号通过双路功率合成器进入回波通道；

所述杂波/干扰信号模块、所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的杂波/干扰信号、测距/比相信号、指令/编码信号和脉冲控制信号在所述杂波倍频调制模块进行倍频调制后，再通过第三程控衰减器衰减处理生成杂波/干扰射频信号，最后所述杂波/干扰射频信号传输到双路功率合成器的回波通道，所述双路功率合成器处理可使回波通道生成含有多种干扰信号的目标回波信号，通过天线辐射传输给被测的被动寻的装置；

其中，所述回波倍频调制模块通过三端口的第一微波射频开关与所述第二程控衰减器连接，所述杂波倍频调制模块通过四端口的第二微波射频开关与所述第三程控衰减器连接。

优选地，采用所述的通用无线电雷达及目标信号模拟器的使用方法，该方法包含：

S1、初始化通用无线电雷达及目标信号模拟器的各项参数，数据采集器分别连接被测无线电寻的装置的信号输出接口和检测接口以采集数据；

S2、上位计算机根据人机对话参数，判断被测无线电寻的装置是否需处于主动寻的模式，若是，转至步骤S3，若否，转至步骤S4；

S3、上位计算机进行主动寻的型号选择以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟主动模式指令，使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的主动寻的模拟状态进行模拟测试，模拟测试结束后转至步骤S7；

S4、上位计算机根据被测无线电寻的装置判断是否需处于半主动寻的模式，若是，转至步骤S5，若否，转至步骤S6；

S5、上位计算机进行半主动寻的型号选择以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟半主动模式指令，使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的半主动寻的模拟状态进行模拟测试，模拟测试结束后转至步骤S7；

S6、上位计算机进行被动寻的型号选择以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟被动模式指令，使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的被动寻的模拟状态进行模拟测试，模拟测试结束后转至步骤S7；

S7、判断模拟测试结果是否达到预设目标，若是，则结束测试，上位计算机根据数据采集器采集的信息确定被测无线电寻的装置的寻的能力，若否，转至步骤S2，调整被测无线电寻的装置内的参数或排除故障后，准备再测。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明提供的一种通用无线电雷达及目标信号模拟器与使用方法，其模拟器优化了视频组合、射频组合与控制组合内的结合方式，使其能产生多种寻的模式和多种型号的无线电寻的装置的雷达及目标模拟信号，来满足各种地面模拟测试的需求，这样可以避免使用单位因无线电雷达及目标信号模拟器型号过多，而带来的管理麻烦；

(2)本发明的视频组合由多块根据数模转化原理设计的可编程双通道函数发生器模块组成，能产生正弦、锯齿、三角、脉冲、噪声等多种常用的视频信号，也能通过输入数学模型产生其它特殊的视频信号，并能实现调幅、调频和调相的多种调制模式，用以满足三种寻的模式和多种型号的无线电寻的装置对视频信号的模拟要求，这些模块扩展功能强，而且价格也不高；

(3)本发明采用模块化设计，使用者既可以按其需要组装成通用无线电雷达及目标信号模拟器，减少模拟器的品种，便于设备管理。也可以按用户需要，通过选择需要的模块组装成专用或多用无线电雷达及目标信号模拟器，提高用户的资金使用效率，满足各类不同用户的需求；

(4)本发明采用标准模块与自制模块相结合，最大限度地提高了该无线电雷达及目标信号模拟器的性价比、可扩展性、可生产性，减少了无用功能。视频组合和控制组合的硬件都采用标准仪表模块，还能依托现代标准仪表技术和计算机技术快速发展优势，为通用无线电雷达及目标信号模拟器未来发展，融入国际先进仪表测试技术和计算机技术同步发展的快车道创造了有利条件；

(5)本发明射频组合是由射频基准模块、直波倍频调制模块、回波倍频调制模块和杂波倍频调制模块组成，由于三者采用同一个射频基准模块，避免了由于使用多个同型号的有不同射频基准器件引起基准信号的偏差不同，而导致三路倍频调制模块输出的射频信号的相对频率差异过大。与采用高频信号源仪表组成的射频组合相比，该射频组合具有体积小、重量轻、耗电省、无用功能少、性价比高等优点，而且能适用于三种模式的寻的装置的信号模拟要求。

附图说明

图1为本发明的通用无线电雷达及目标信号模拟器原理框图；

图2为本发明的射频组合示意图；

图3为本发明的通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟半主动寻的方式的器件连接示意图；

图4为本发明的通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟主动寻的方式的器件连接示意图；

图5为本发明的通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟被动寻的方式的器件连接示意图；

图6为本发明的采用通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟测试流程示意图；

图7为包含本发明的采用通用无线电雷达及目标信号模拟器的整个测试系统的各分系统主要连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，为本发明的一种通用无线电雷达及目标信号模拟器，该模拟器包含：射频组合、视频组合和控制组合。

射频组合用于生成不同无线电寻的装置的(照射)直波、回波和杂波三路模拟载频信号；视频组合用于生成不同无线电寻的装置测试所需的视频信号，以便在所述射频组合中的载频信号调制后生成直波、回波和杂波三路模拟射频信号；控制组合通过人机对话或从上位计算机接收模拟控制指令，控制组合根据模拟控制指令控制所述射频组合和所述视频组合生成满足相应参数要求的射频信号，所述射频组合和所述视频组合也能将自身的工作状态信息反馈给所述控制组合，以便控制组合监测调控它们的工作状态。

由于视频信号的频率不高，但视频信号输出的形式多种多样，在本实施例中为了满足通用型要求，视频组合采用多块嵌入式可编程双通道函数发生器模块组成，所述嵌入式可编程双通道函数发生器模块可产生多种视频信号且其价格不高。在同一种寻的方式中，射频信号中调制不同的视频信号，寻的性能和功能是不同的。为了更好地适应对不同特性的目标的寻的效果和功能，同一种寻的方式的不同功能和性能的寻的装置的射频信号中，会用不同视频信号调制到载波上，从而也就会出现同一种寻的方式的寻的装置有不同的型号出现。因此在本发明中选用多块嵌入式可编程双通道函数发生器模块组成视频组合的硬件，以提高视频组合的可扩展性，实现通用无线电雷达及目标信号模拟器中视频组合硬件的通用性。

另外，通过对各个嵌入式可编程双通道函数发生器模块进行编程控制和输入数学模型，使视频组合包含多个相互独立数模转换模块，所述数模转换模块根据不同无线电寻的装置的需要(由控制组合控制)同时或非同时生成各类视频信号。

具体地，如图1所示，所述视频组合中的多个数模转换模块包含：杂波/干扰信号模块、指令/编码信号模块、测距/比相信号模块、脉冲发射控制模块和多普勒信号模块。所述杂波/干扰信号模块用于生成各种杂波信号或干扰信号，所述指令/编码信号模块用于生成各种指令/编码信号，所述测距/比相信号模块用于生成各种测距/比相信号，所述脉冲发射控制模块用于生成各种脉冲控制信号，所述多普勒信号模块用于生成各种目标多普勒信号。

如图1和图2结合所示，射频组合与所述视频组合内部及相互的电缆连接。在本实施例中，所述射频组合主要包含射频基准模块、直波(照射波)倍频调制模块、回波倍频调制模块和杂波倍频调制模块。

其中，所述射频基准模块产生基准频率信号。所述直波倍频调制模块、回波倍频调制模块和杂波倍频调制模块接收所述射频基准模块的基准频率信号后，分别生成直波、回波和杂波的载频信号。

如图2所示，所述直波倍频调制模块包含依次连接的直波程控锁相中频源、直波射频倍频电路、直波脉冲开关、直波射频调制电路，所述直波程控锁相中频源以所述射频基准模块的基准频率信号为参考频率，生成直波中频信号，所述直波中频信号经直波射频倍频电路完成所述直波载频信号的初始功率输出，后经直波脉冲开关和直波射频调制电路调制成直波的射频信号。

用与直波射频信号的形成方式相似方法可生成回波射频信号和杂波射频信号。

其中，所述射频基准模块包含基准频率振荡电路。所述直波程控锁相中频源、回波程控锁相中频源和杂波程控锁相中频源都是使用射频基准模块中同一基准频率的时钟信号为参考，产生直波中频信号、回波中频信号和杂波中频信号的，确保三路倍频调制模块信号输出避免了由于各自使用同型号的不同基准频率器件，这些器件频率偏差不同而引起倍频后输出频率的相对误差变大。与用高频信号源仪表组成的倍频调制模块相比，本发明的倍频调制模块具有体积小、重量轻、耗电省、无用功能少、性价比高等优点。

射频组合在控制组合的管理下，通过对以上三路倍频调制模块中的程控锁相中频源的控制，生成需要的直波、回波和杂波的中频信号；各个中频信号通过对应的射频倍频调制电路生成最终需要的直波、回波和杂波的载频信号；控制组合控制射频调制电路的调制方式和调制深度，以生成和输出最终通用无线电雷达及目标信号模拟器所需要的直波、回波和杂波/干扰的射频信号。

在本实施例中，控制组合通过串口建立对视频组合和射频组合的控制联系，所述控制组合由一块嵌入式工控机模块(或为标准工控机)组成，所述嵌入式工控机模块具有标准化程度高、换代升级方便、扩展空间大和性价比高的优点。

控制组合接收上位计算机发出的指令信息或者通过人机对话可对模拟程序进行修改和独立控制输出各种指令。所述控制组合控制所述视频组合和射频组合内各模块的工作状态，并且所述控制组合能接收所述视频组合和射频组合反馈的工作状态信息，并判断其工作状态正常与否，以便及时调整。

本发明的通用无线电雷达及目标信号模拟器能产生多种寻的模式和多种型号的无线电寻的装置的雷达及目标模拟信号，来满足地面模拟测试的需求。

如图3所示，当通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟半主动寻的模式时，所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号和脉冲控制信号在所述直波倍频调制模块进行倍频调制生成直波射频信号，所述直波倍频调制模块将所述直波射频信号通过一两路功率分配器后，一路传输给程控衰减器1#，所述程控衰减器1#对所述直波射频信号衰减控制处理后输出直波射频信号。通过对程控衰减器1#调节控制，可实现对半主动寻的装置的直波接收机灵敏度的测试。

另一路传输给微波开关K2后，经程控衰减器3#输入双路功率合成器进入回波通道，使回波通道内能含有泄漏信号，用以测试半主动寻的装置的泄漏下能见度的性能指标。

另外，所述指令/编码信号模块、所述多普勒信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、多普勒信号和脉冲控制信号在所述回波倍频调制模块进行倍频调制生成目标回波射频信号，所述回波倍频调制模块将所述目标回波射频信号经程控衰减器2#衰减处理传输到双路功率合成器的回波通道，并通过对程控衰减器2#调节控制，可实现对半主动寻的装置的回波接收机灵敏度的测试。

另外，所述杂波/干扰信号模块、所述脉冲发射控制模块、所述指令/编码信号模块分别生成的干扰信号、脉冲控制信号、指令/编码信号在所述杂波倍频调制模块进行倍频调制生成杂波/干扰射频信号，经程控衰减器3#衰减处理传输到双路功率合成器，所述双路功率合成器处理可在回波端口输出含有多种干扰/杂波信号和目标回波信号。通过对程控衰减器3#调节控制，可实现对半主动寻的装置的杂波接收机灵敏度的测试和回波接收机抗干扰性能指标的测试。

其中，所述回波倍频调制模块通过三端口的微波射频开关K1和程控衰减器2#连接，所述杂波倍频调制模块通过四端口的微波射频开关K2和程控衰减器3#连接。

如图4所示，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟主动寻的模式时，信号调理器接收主动寻的装置发射的照射信号，信号调理后将所述照射信号发送给两路功分器，所述两路功分器将所述照射信号一分为二，其中一路照射信号与多普勒信号模块生成的多普勒信号在多普勒上变频器中进行变频处理生成的信号，再经所述程控延时电路1#和程控衰减器2#进行延时和衰减处理后生成目标回波信号，最后将目标回波信号传输到双路功率合成器的回波通道。通过对程控衰减器2#调节控制，可实现对主动寻的装置的回波接收机灵敏度的测试；通过对程控延时电路1#调节控制，可实现对主动寻的装置对目标距离测试精度的测试。

另一路照射信号与杂波/干扰信号模块生成的干扰信号在杂波/干扰上变频器中进行变频处理，后经程控延时电路2#和程控衰减器3#进行延时和衰减处理后生成杂波/干扰信号，最后将杂波/干扰信号传输到双路功率合成器的回波通道，使所述双路功率合成器处理后，在回波通道中可生成含有杂波/干扰信号和目标回波信号，并通过天线辐射传输给被测的主动寻的装置。

通过对程控衰减器3#调节控制，可实现对主动寻的装置的回波接收机抗干扰性能指标的测试；通过对程控延时电路2#调节控制，可对主动寻的装置对不同距离的目标干扰源的抗干扰性能的测试。

其中，所述程控延时电路1#通过三端口的微波射频开关K1和程控衰减器2#连接，所述程控延时电路2#通过四端口的微波射频开关K2和程控衰减器3#连接。

如图5所示，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟被动寻的模式时，所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号和脉冲控制信号在所述回波倍频调制模块进行倍频调制生成目标回波射频信号，所述回波倍频调制模块通过程控衰减器2#将所述目标回波信号进行衰减处理后传输到双路功率合成器的回波通道。

所述杂波/干扰信号模块、所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的杂波/干扰信号、测距/比相信号、指令/编码信号和脉冲控制信号在所述杂波倍频调制模块进行倍频调制生成杂波/干扰信号，所述杂波倍频调制模块通过程控衰减器3#将所述杂波/干扰信号衰减处理后传输到双路功率合成器的回波通道，所述双路功率合成器处理后在回波通道中就含有多种干扰信号和目标回波信号，并通过天线辐射给被测的被动寻的装置。

通过对程控衰减器2#调节控制，可实现对被动寻的装置的回波接收机灵敏度的测试；通过对程控衰减器3#调节控制，可实现对被动寻的装置的回波接收机进行抗干扰性能指标的测试。

其中，所述回波倍频调制模块通过三端口的微波射频开关K1与所述程控衰减器2#连接，所述杂波倍频调制模块通过四端口的微波射频开关K2与所述程控衰减器3#连接。

综上所述，本发明的通用无线电雷达及目标信号模拟器通过控制微波射频开关K1和微波射频开关K2，将主动寻的、半主动寻的和被动寻的的三类相互独立无线电雷达及目标信号模拟器融合集成为一台通用的无线电雷达及目标信号模拟器，该模拟器能满足多种寻的方式和多种型号的寻的装置地面模拟测试的需求。

另外，如图6所示，本发明还公开了所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟测试的使用方法，该方法包含：

S1、初始化通用无线电雷达及目标信号模拟器的各项参数，数据采集器分别连接被测无线电寻的装置的信号输出接口和检测接口以采集数据。

具体地，如图7所示，连接上位计算机、通用无线电雷达及目标信号模拟器、被测无线电寻的装置和数据采集器的相关连线，并使其加电工作。

上位计算机通过人机对话确定模拟器(即通用无线电雷达及目标信号模拟器)要模拟的寻的方式和产品型号，并将该信息传给模拟器的控制组合，控制组合根据该信息控制视频组合和射频组合内的模块进入该寻的方式的相应型号的模拟工作状态。具体如下：

S2、上位计算机根据人机对话参数，判断被测无线电寻的装置判断是否需处于主动寻的模式，若是，转至步骤S3，若否，转至步骤S4。

S3、上位计算机根据被测无线电寻的装置进行主动寻的型号选择，以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟主动模式指令，并使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的主动寻的模拟状态进行信号模拟测试(从主动寻的型号a模拟～主动寻的型号n模拟中选择与其对应的一个进行信号模拟测试)，模拟测试结束后转至步骤S7。

S4、上位计算机根据被测无线电寻的装置判断是否需处于半主动寻的模式，若是，转至步骤S5，若否，转至步骤S6。

S5、上位计算机进行半主动寻的型号选择，以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟半主动模式指令，并使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的半主动寻的模拟状态进行信号模拟测试(从半主动寻的型号a模拟～半主动寻的型号n模拟中选择与其对应的一个进行模拟测试)，模拟测试结束后转至步骤S7。

S6、上位计算机进行被动寻的型号选择，以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟模式指令，并使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的被动寻的模拟状态进行信号模拟测试(从被动寻的型号a模拟～被动寻的型号n模拟中选择与其对应的一个进行模拟)，模拟测试结束后转至步骤S7。

S7、判断模拟测试结果是否达到预设目标，若是，则结束测试，上位计算机根据数据采集器采集的信息确定被测无线电寻的装置的寻的能力，若否，转至步骤S2。此时需要排查被测无线电寻的装置的故障或调整被测无线电寻的装置的内部参数后，进行重新测试。

在本实施例中，当模拟器模拟半主动寻的模式时(见图3)，对被测半主动寻的装置具体实施过程如下：

控制组合控制视频组合进入模拟半主动寻的模式的工作状态。根据被测半主动寻的装置型号模拟要求，生成相关的视频信号，如指令/编码信号、测距/比相信号、脉冲控制信号、干扰信号、多普勒信号等。按型号规定的调制方式和调制参数，将上述指令/编码信号、测距/比相信号和脉冲控制信号处理成满足照射波(直波)要求的调制信号；再将上述指令/编码信号、脉冲控制信号、多普勒信号和测距/比相信号调制成满足要求的回波信号并通过两路合成器进入回波通道中。将多普勒信号和测距/比相信号按要求调制成预先装订信息中的多普勒预定信号，并通过预定输出接口输出；生成的干扰信号，将其调制在杂波载频上生成干扰射频信号，通过两路合成器进入回波通道中，使回波通道中可模拟含有干扰射频信号和目标回波信号。

由于半主动寻的模式还分为连续照射和间断照射半主动寻的模式，脉冲发射控制模块按照型号要求，输出非脉冲信号或相应的脉冲信号，为照射信号提供照射方式的控制。

控制组合控制射频组合进入模拟半主动寻的模式的工作状态。如图3所示，在本实施例中，控制微波射频开关K1接通1号位，控制微波射频开关K2接通1号位或2号位，使微波射频开关进入模拟半主动寻的雷达及目标信号模式。关断信号调理器、程控延时电路1#、程控延时电路2#的电源，使射频组合进入模拟半主动寻的模式状态。

根据该被测半主动寻的装置型号的技术要求，控制组合对射频组合内直波倍频调制模块、回波倍频调制模块、杂波倍频调制模块中的直波、回波和杂波程控锁相中频源进行控制，完成中频信号的频率和输出功率的设置。控制组合把调制信号按照要求的调制模式和调制参数，调制在无调制的直波、回波和杂波载频信号上，使其成符合要求的直波、回波和杂波射频信号。

上位计算机根据测试要求，使控制组合在向模拟器发出视频数据和射频数据的指令时，也向数据采集器发出从被测半主动寻的装置的信号输出接口和检测接口采集数据的命令。根据数据采集器采集的数据结果，上位计算机分析处理后，确定该被测试半主动寻的装置的寻的能力。

在本实施例中，当模拟器模拟主动寻的模式时(见图4)，对被测主动寻的装置具体实施过程如下：

控制组合控制视频组合进入模拟主动寻的模式工作状态，具体为：控制组合控制杂波/干扰信号模块生成杂波/干扰信号，控制多普勒信号模块生成多普勒信号；控制指令/编码信号模块、测距/比相信号模块和脉冲发射控制模块的信号输出处于关断模式。

控制组合控制射频组合进入模拟主动寻的模式工作状态，如图4所示，在本实施例中，控制组合控制微波射频开关K1接通2号位，控制微波射频开关K2接通3号位。控制组合控制信号调理器、程控延时电路1#、程控延时电路2#、多普勒信号模块、杂波/干扰信号模块、程控哀减器2#、程控哀减器3#、多普勒上变频器和杂波/干扰上变频器进入工作状态，控制组合关断直波倍频调制模块、回波倍频调制模块、杂波倍频调制模块，使射频组合进入模拟主动寻的模式工作状态。

主动寻的装置模拟情况下回波射频信号的生成过程如下：主动寻的装置的照射波(直波)通过天线传输到射频组合中的信号调理器进行规一化处理，处理后的信号一分为二，将其中的一路照射信号与多普勒信号在多普勒上变频器中进行变频处理，再经程控延时电路1#和程控衰减器2#进行延时和衰减处理后生成目标回波信号，最后通过传输到双路功率合成器的回波通道。

从信号调理器规一化处理后的另一路照射信号与干扰信号一起在杂波/干扰上变频器中变频进行变频处理，再经程控延时电路2#和程控衰减器3#进行延时和衰减处理后生成杂波/干扰信号，最后通过将所述杂波/干扰信号传输到双路功率合成器的回波通道，使回波通道内能含有杂波/干扰信号和目标回波信号，并通过天线辐射传输给被测的主动寻的装置。

上位计算机根据测试要求，使控制组合在向模拟器发出视频数据和射频数据的控制指令时，也向数据采集器发出从被测主动寻的装置的信号输出接口和检测接口采集数据的命令。根据数据采集器采集的数据结果，上位计算机分析处理后，确定该被测试主动寻的装置的寻的能力。

在本实施例中，当模拟器模拟被动寻的模式时(见图5)，模拟目标反射的射频信号从回波通道送出，对被测被动寻的装置具体实施过程如下：

由于被动寻的模式中，射频照射信号还分为连续照射和间断照射被动寻的模式，控制组合能控制目标回波信号的反射方式，按照其模拟要求控制脉冲发射控制模块发出对应的非脉冲信号或脉冲控制信号，以模拟目标回波信号不同的反射方式。

控制组合控制射频组合进入模拟被动寻的模式工作状态。如图5所示，在本实施例中，控制组合控制微波射频开关K1接通1号位，控制微波射频开关K2接通1号位，使微波射频开关进入模拟被动寻的装置的雷达及目标信号模拟模式。控制组合关断信号调理器、程控延时电路1#、程控延时电路2#和直波倍频调制模块的电源。

控制组合控制视频组合内的模块生成主要视频信号有指令/编码信号、测距/比相信号、脉冲控制信号和杂波/干扰信号。

控制组合控制射频组合内的回波倍频调制模块的调制方式和调制参数，按规定的调制要求将编码/指令、测距/比相信号和脉冲控制信号调制到回波载频上生成回波射频信号，并通过二路合成器传输到回波通道中，使模拟器能模拟满足要求的回波射频信号。

控制组合控制射频组合内的杂波倍频调制模块的调制方式和调制参数，按规定的调制要求将杂波/干扰信号、编码/指令、测距/比相信号和脉冲控制信号调制到杂波载波上，形成杂波/干扰射频信号，并通过二路合成器传输到回波通道中，使回波通道含具有一定特殊要求杂波/干扰射频信号和目标回波信号，以满足该型号被动寻的装置对含有杂波/干扰射频信号的目标回波射频信号的模拟要求。

上位计算机根据测试要求，使控制组合在向模拟器发出视频数据和射频数据的指令时，也向数据采集器发出从被测被动寻的装置的信号输出接口和检测接口采集数据的命令，根据数据采集器采集的数据结果，上位计算机分析处理后，确定该被测试被动寻的装置的寻的能力。

综上所述，本发明提供的一种通用无线电雷达及目标信号模拟器与使用方法，将视频组合、射频组合与控制组合内进行优化结合，可满足多种寻的模式的多种型号的寻的装置的无线电雷达及目标信号的模拟要求，且其视频组合和控制组合的硬件都采用标准模块，通过较好地平衡了模拟器中标准仪表与非标模块组成的比例，提高了性价比和可扩展性，并能依托现代程控函数信号源模块和计算机发展优势，为通用无线电雷达及目标信号模拟器未来发展，融入国际先进仪表测试技术和计算机技术同步发展的快车道创造了有利条件。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种通用无线电雷达及目标信号模拟器，其特征在于，该模拟器包含：

射频组合，用于生成模拟不同无线电寻的装置所需的直波、回波和杂波三路模拟载频信号；

视频组合，用于生成不同无线电寻的装置模拟所需的视频信号，以便调制在直波、回波和杂波三路模拟载频上生成直波、回波和杂波的三路模拟射频信号；

控制组合，其通过人机对话或从上位计算机接收模拟控制指令，所述控制组合根据所述模拟控制指令控制所述射频组合和所述视频组合生成相应参数的信号，并能将所述射频组合和所述视频组合自身的工作状态信息反馈给所述控制组合，以提高控制组合对射频组合和视频组合的管控质量；

其中，所述射频组合包含：

射频基准模块，用于产生各种载频的基准频率信号；

直波倍频调制模块，其接收所述射频基准模块输出的基准频率信号，接收调制信号、脉冲控制信号，所述直波倍频调制模块用于生成直波的射频信号；

回波倍频调制模块，其接收所述射频基准模块输出的基准频率信号，接收调制信号、脉冲控制信号，所述回波倍频调制模块用于生成回波的射频信号；

杂波倍频调制模块，其接收所述射频基准模块输出的基准频率信号，接收调制信号、脉冲控制信号，所述杂波倍频调制模块用于生成杂波的射频信号；

所述直波倍频调制模块包含依次连接的直波程控锁相中频源、直波射频倍频电路、直波脉冲开关、直波射频调制电路，所述直波程控锁相中频源将所述射频基准模块输出的直波基准频率信号为参考频率生成直波中频信号，所述直波中频信号经直波射频倍频电路完成所述直波载频信号的初始功率输出，后经直波脉冲开关和直波射频调制电路调制成直波的射频信号；

所述回波倍频调制模块包含依次连接的回波程控锁相中频源、回波射频倍频电路、回波脉冲开关、回波射频调制电路，所述回波程控锁相中频源将所述射频基准模块输出的回波基准频率信号为参考频率生成回波中频信号，所述回波中频信号经回波射频倍频电路完成所述回波载频信号的初始功率输出，后经回波脉冲开关和回波射频调制电路调制成回波的射频信号；

所述杂波倍频调制模块包含依次连接的杂波程控锁相中频源、杂波射频倍频电路、杂波脉冲开关、杂波射频调制电路，所述杂波程控锁相中频源将所述射频基准模块输出的杂波基准频率信号为参考频率生成杂波中频信号，所述杂波中频信号经杂波射频倍频电路完成所述杂波载频信号的初始功率输出，后经杂波脉冲开关和杂波射频调制电路调制成杂波的射频信号。

2.如权利要求1所述的通用无线电雷达及目标信号模拟器，其特征在于，

所述视频组合包含多个数模转换模块，所述数模转换模块根据不同无线电寻的装置的模拟需要同时或非同时生成各类视频信号，所述数模转换模块包含：

指令/编码信号模块，用于生成指令/编码信号；

测距/比相信号模块，用于生成测距/比相信号；

脉冲发射控制模块，用于生成脉冲控制信号；

多普勒信号模块，用于生成多普勒信号；

杂波/干扰信号模块，用于生成杂波信号或干扰信号。

3.如权利要求2所述的通用无线电雷达及目标信号模拟器，其特征在于，

所述视频组合中的多个数模转换模块由多台可编程标准双通道函数发生器模块或嵌入式可编程双通道函数发生器模块组成；

和/或，所述控制组合采用工控机或嵌入式工控机模块。

4.如权利要求2所述的通用无线电雷达及目标信号模拟器，其特征在于，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟半主动寻的模式时，

所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号和脉冲控制信号在所述直波倍频调制模块进行倍频调制生成直波射频信号，所述直波倍频调制模块将所述直波射频信号通过一个两路功率分配器，一路直波信号传输给第一程控衰减器，所述第一程控衰减器对所述直波射频信号衰减处理控制后输出具有一定功率强度的直波射频信号，另一路直波信号传输到第二微波开关后，再经第三程控衰减器，传输到回波通道的两路功率分配器中，作为回波通道中输出的泄漏信号；

所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块、所述多普勒信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号、多普勒信号和脉冲控制信号在所述回波倍频调制模块进行倍频调制生成目标回波射频信号，所述回波倍频调制模块将所述目标回波射频信号经第二程控衰减器衰减处理传输到双路功率合成器的回波通道，多普勒信号上调制测距/比相信号后生成多普勒预定信号；

所述杂波/干扰信号模块、所述脉冲发射控制模块、所述指令/编码信号模块分别生成的干扰信号、脉冲控制信号、指令/编码信号在所述杂波倍频调制模块进行倍频调制生成杂波/干扰射频信号，所述杂波倍频调制模块将所述杂波/干扰射频信号经第三程控衰减器衰减处理传输到双路功率合成器的回波通道，所述双路功率合成器处理后回波通道中能生成含有杂波/干扰信号的目标回波信号；

其中，所述回波倍频调制模块通过三端口的第一微波射频开关和第二程控衰减器连接，所述杂波倍频调制模块通过四端口的第二微波射频开关和第三程控衰减器连接。

5.如权利要求2所述的通用无线电雷达及目标信号模拟器，其特征在于，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟主动寻的模式时，

信号调理器接收主动寻的装置发射的照射信号，信号调理后将所述照射信号发送给两路功分器，所述两路功分器将所述照射信号一分为二；

其中一路照射信号与多普勒信号模块生成的多普勒信号在多普勒上变频器中进行变频处理生成目标回波信号，后经第一程控延时电路和第二程控衰减器将所述目标回波信号进行衰减和延时处理后传输到双路功率合成器的回波通道；

另一路照射信号与杂波/干扰信号模块生成的干扰信号在杂波/干扰上变频器中进行变频处理，后经第二程控延时电路延时，再通过第三程控衰减器衰减处理后将生成的杂波/干扰信号传输到双路功率合成器的回波通道，使回波通道能生成含有杂波/干扰信号的目标回波信号，并通过天线传输给被测的主动寻的装置；

其中，所述第一程控延时电路通过三端口的第一微波射频开关和第二程控衰减器连接，所述第二程控延时电路通过四端口的第二微波射频开关和第三程控衰减器连接。

6.如权利要求2所述的通用无线电雷达及目标信号模拟器，其特征在于，当所述通用无线电雷达及目标信号模拟器模拟被动寻的模式时，

所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的指令/编码信号、测距/比相信号和脉冲控制信号在所述回波倍频调制模块进行倍频调制，再经第二程控衰减器电路进行衰减处理后生成目标回波射频信号，目标回波射频信号通过双路功率合成器进入回波通道；

所述杂波/干扰信号模块、所述指令/编码信号模块、所述测距/比相信号模块和所述脉冲发射控制模块分别生成的杂波/干扰信号、测距/比相信号、指令/编码信号和脉冲控制信号在所述杂波倍频调制模块进行倍频调制后，再通过第三程控衰减器衰减处理生成杂波/干扰射频信号，最后所述杂波/干扰射频信号传输到双路功率合成器的回波通道，所述双路功率合成器处理可使回波通道生成含有多种干扰信号的目标回波信号，通过天线辐射传输给被测的被动寻的装置；

其中，所述回波倍频调制模块通过三端口的第一微波射频开关与所述第二程控衰减器连接，所述杂波倍频调制模块通过四端口的第二微波射频开关与所述第三程控衰减器连接。

7.采用如权利要求1～6任一项所述的通用无线电雷达及目标信号模拟器的使用方法，其特征在于，该方法包含：

S1、初始化通用无线电雷达及目标信号模拟器的各项参数，数据采集器分别连接被测无线电寻的装置的信号输出接口和检测接口以采集数据；

S2、上位计算机根据人机对话参数，判断被测无线电寻的装置是否需处于主动寻的模式，若是，转至步骤S3，若否，转至步骤S4；

S3、上位计算机进行主动寻的型号选择以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟主动模式指令，使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的主动寻的模拟状态进行模拟测试，模拟测试结束后转至步骤S7；

S4、上位计算机根据被测无线电寻的装置判断是否需处于半主动寻的模式，若是，转至步骤S5，若否，转至步骤S6；

S5、上位计算机进行半主动寻的型号选择以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟半主动模式指令，使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的半主动寻的模拟状态进行模拟测试，模拟测试结束后转至步骤S7；

S6、上位计算机进行被动寻的型号选择以便向通用无线电雷达及目标信号模拟器发送模拟被动模式指令，使通用无线电雷达及目标信号模拟器采用与被测无线电寻的装置型号对应的被动寻的模拟状态进行模拟测试，模拟测试结束后转至步骤S7；

S7、判断模拟测试结果是否达到预设目标，若是，则结束测试，上位计算机根据数据采集器采集的信息确定被测无线电寻的装置的寻的能力，若否，转至步骤S2，调整被测无线电寻的装置内的参数或排除故障后，准备再测。

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