CN111624559A - 电子对抗原位测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子对抗原位测试设备，包括智能显控终端、雷达信号模拟器以及辐射检测仪，所述智能显控终端分别与雷达信号模拟器和辐射检测仪连接，本方案主要用于支持航空兵部队作战支援测试和装备完好性测试，弥补部队现有测试设备的不足，可以根据日常训练和作战使用的需求，视情况对电子对抗装备进行在线测试。

Description

电子对抗原位测试设备

技术领域

本发明涉及电子对抗测试领域，具体涉及一种电子对抗原位测试设备。

背景技术

由于受测试手段和条件限制，部队在装备完好性测试、作战支援软件验证测试等方面尚存在一些不足，制约机载自卫电子对抗装备的合理使用和效能发挥，具体表现为：

（1）在作战支援软件验证测试方面，部队缺少必要的干扰信号测量设备，配备的雷达信号发生器不能模拟搜索、边扫描边跟踪和频率捷变等威胁雷达信号及其电磁背景环境，无法检验自卫电子对抗装备对这些威胁雷达是否能够告警，不能确定是否能够产生相应的干扰信号，无法验证在一定的电磁背景环境下作战支援软件是否能够满足作战使用要求。

（2）在装备完好性测试方面，大多数部队无法开展装备灵敏度测试及接收通道一致性检查，灵敏度下降导致作用距离缩短、通道不一致导致测向误差过大等问题现象经常存在；部队配备的辐射信号检测设备只能检测电子对抗装备是否发射了干扰信号，不能测量发射功率是否正常，由于装备可靠性方面的原因，发射功率不正常的现象多发，但部队难以及时发现，影响部队战训任务。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子对抗原位测试设备，主要用于支持航空兵部队作战支援测试和装备完好性测试，弥补部队现有测试设备的不足，可以根据日常训练和作战使用的需求，视情况对电子对抗装备进行在线测试。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电子对抗原位测试设备，包括智能显控终端、雷达信号模拟器以及辐射检测仪，所述智能显控终端分别与雷达信号模拟器和辐射检测仪连接；

所述智能显控终端通过网络对作战支援检测主机进行控制操作，接收信号检测主机辐射的信号参数，并以图型和文字的方式对信号检测主机接收的频谱信息进行显示；

所述雷达信号模拟器在智能显控终端的控制下，产生相应的雷达模拟信号，并向目标对抗设备辐射信号，可用于机载对抗设备灵敏度测试、威胁信号分选测试、激发干扰设备产生干扰信号；

所述辐射检测仪在智能显控终端的控制下，接收机载对抗设备发射的干扰信号，并形成相应的采样数据发送到显控终端，用于辐射信号的显示。

进一步的，所述雷达信号模拟器包括控制计算机，以及与控制计算机连接的频率源模块和基带信号发生器，所述频率源模块和基带信号发生器分别连接至上变频模块，上变频模块通过功放及滤波模块与发射天线连接。

进一步的，所述基带信号发生器包括：

与所述控制计算机连接并接收控制指令的集成电路板，所述集成电路板上集成了脉冲间隔控制电路、重频形成电路、脉宽形成电路以及波形控制信号；

以及与所述集成电路板连接的DDS频率合成器，所述DDS频率合成器输出端连接一个DAC模块；

所述脉冲间隔控制电路、重频形成电路、脉宽形成电路根据控制指令合成相应的波形信号，并在所述波形控制信号的作用下将波形信号输入DDS频率合成器，并经所述DAC模块输出相应的基带信号。

进一步的，所述多信号模拟器的雷达模拟信号产生采用了全数字波形复杂特征信号模拟技术，实现了基于FPGA的DDS的数字波形实时并行产生技术和基于FPGA实时处理的多信号脉冲序列并行产生技术，各DDS都可以独立完成复杂信号调制，在送DAC前在数字域进行信号合成，实现单部模拟器在同一中频带宽内可同时产生8部雷达信号。

进一步的，所述频率源模块用于产生100MHz、2.4GHz、3.5GHz、5.5GHz、7.5GHz和10GHz的固定频率信号以及10GHz~16GHz、步进50MHz的本振信号。

进一步的，所述功放及滤波模块包括一个功率放大器和七个预选滤波器以及数控衰减器，所述功率放大器通过矩阵开关与七个预选滤波器并联，七个预选滤波器的输出端通过另一矩阵开关与所述数控衰减器连接；

七个预选滤波器的频率划分为0.5GHz -0.8GHz、0.8GHz -1.2GHz、1.2GHz -2GHz、2GHz-3.5GHz、3.5 GHz -6GHz、6GHz -10GHz、10GHz -12GHz；

所述矩阵开关为欧桥SP7T大功率高速纳秒级开关。

进一步的，所述辐射检测仪包括与前端射频电路、射频控制电路、信号处理电路、控制模块和信号指示电路；

所述前端射频电路通过开关与天线连接，控制模块分别与信号处理电路、信号指示电路、开关以及智能显控终端连接；

所述前端射频电路、射频控制电路、信号处理电路依次连接；

控制模块控制开关选择射频信号输入方式为天线或注入，2~18GHz射频信号经由前端射频电路下变频成500MHz中频信号送给射频控制电路，射频控制电路将信号处理后送至信号处理电路进行采样处理形成频谱数据，通过网络上传给控制模块，控制模块将收到的通过网络上传到智能显控终端，同时控制信号指示电路闪烁，表征接收到射频信号。

进一步的，所述射频控制电路包括本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块；

所述本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块并联，其前端通过一命令解析模块与接口电路模块连接，后端分别通过本振控制接口、衰减控制接口和开关控制接口连接至射频模块，所述射频模块输出端依次串联AD模块、信号处理模块和存储器控制模块，所述存储器控制模块与存储器和所述接口电路模块连接；

接口电路模块接收上位机命令后，通过命令解析模块完成对命令的解析，本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块根据命令解析模块结果，产生相应的控制数据信号以及传输时序，三个模块的接口电路完成对控制数据信号的传输。

进一步的，所述信号处理电路包括依次连接的数字下变频电路DDC和数字信号处理电路DSP，所述数字信号处理电路DSP输出端连接至上位机；

所述字下变频电路DDC主要用于对信号的数字混频、抽样率变化以及高效数字滤波；数字信号处理电路DSP是设计的关键部分，其主要功能是对信号进行FFT变换，计算出信号参数，结果送上位机处理。

进一步的，所述控制模块包括计算机模块和单片机，所述单片机通过高速I/O接口与计算机模块连接，单片机与电源模块电路连接；

所述计算机模块配置有USB1接口、USB2接口、LAN1接口、LAN2接口、LCD接口、SATA接口；

所述单片机配置有RS232/RS422/RS485接口；

所述计算机模块通过LAN1连接频谱模块接收频谱数据，LAN2连接远程计算机实现远程控制，RS232连接键盘读取键盘键值，并通过LCD接口将数据送给显示屏。

本发明的有益效果是：

（1）能对对电子对抗装备的灵敏度进行测试；

（2）能够测量电子对抗装备辐射的干扰信号，检查发射功率和频率是否正常；

（3）能够模拟逼真的威胁目标电磁信号和电磁环境背景信号，监测电子对抗装备告警现象，支持电子对抗装备告警能力测试；

（4）检测典型威胁信号环境下的干扰信号，辅助分析电子对抗装备干扰能力，辅助支持作战软件验证测试。

附图说明

图1是本发明原理框图；

图2是雷达信号模拟器原理框图；

图3是基带信号发生器原理；

图4是实时多信号模拟原理；

图5是控制模块原理框图示意；

图6是频率源模块原理框图；

图7是微波上变频单元组成及原理框图；

图8是功放单元组成及原理框图；

图9是辐射检测仪原理框图；

图10是前端射频电路原理框图；

图11是射频控制电路原理框图；

图12是信号处理电路电路图；

图13控制电路设计框图；

图14是检测设备软件组系统框图；

图15是智能终端应用程序流程图；

图16主控模块程序流程图；

图17模拟器控制软件程图；

图18电路模块单片机控制软件流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

参考图1所示，一种电子对抗原位测试设备，包括智能显控终端、雷达信号模拟器以及辐射检测仪，智能显控终端分别与雷达信号模拟器和辐射检测仪连接。

智能显控终端可以通过网络对作战支援检测主机进行控制操作，接收信号检测主机辐射的信号参数，并以图型和文字的方式对信号检测主机接收的频谱信息进行显示。根据测试数据，辅助计算被测设备的系统灵敏度和等效辐射功率。

雷达信号模拟器在智能显控终端的控制下，产生相应的雷达模拟信号，并向目标对抗设备辐射信号，可用于机载对抗设备灵敏度测试、威胁信号分选测试、激发干扰设备产生干扰信号。

辐射检测仪在智能显控终端的控制下，接收机载对抗设备发射的干扰信号，并形成相应的采样数据发送到显控终端，用于辐射信号的显示。

辅助设备：主要是对系统的测试起辅助作用，包括用于距离测试的激光测距仪、电缆、三角架等的用于辅助检测的设备。

参考图2所示，雷达信号模拟器包括控制计算机，以及与控制计算机连接的频率源模块和基带信号发生器，频率源模块和基带信号发生器分别连接至上变频模块，上变频模块通过功放及滤波模块与发射天线连接。

其各模块设计如下：

基带信号发生器包括：与控制计算机连接并接收控制指令的集成电路板，集成电路板上集成了脉冲间隔控制电路、重频形成电路、脉宽形成电路以及波形控制信号；

脉冲间隔控制电路、重频形成电路、脉宽形成电路、波形控制信号是在FPGA内部通过硬件描述语言实现，主要由时钟电路、计数器、触发器等组成，根据设置的脉冲间隔、重频参数、脉宽参数等设置脉冲间隔计数器初始值、重频周期计数器值和脉冲宽度计数器初始值，计数器在输入时钟控制下不断进行减运算，减到0后自动重新装入初始值，使计数器按设定参数周而复始的工作，根据计数器状态产生波形控制信号输出或关闭DDS输出信号，从而实现各种脉冲调制信号的输出。

以及与集成电路板连接的DDS频率合成器，DDS频率合成器输出端连接一个DAC模块；

脉冲间隔控制电路、重频形成电路、脉宽形成电路根据控制指令合成相应的波形信号，并在波形控制信号的作用下将波形信号输入DDS频率合成器，并经DAC模块输出相应的基带信号。

其工作原理是根据用户的需求，雷达信号模拟器处理要产生连续波、常规脉冲以外，还要产生PD、捷变、脉压等多种体制的雷达模拟信号，要产生上述的多种特殊雷达信号，要求控制系统能灵活控制雷达信号的脉冲宽度、重复周期、射频频率等。采用嵌入式计算机与FPGA大规模集成电路结合，共同形成雷达信号模拟器的控制核心，通过计算机运算和加载模拟信号的控制模板，通过嵌入式计算机产生和实施时序控制，从实现体制多样，控制灵活的雷达信号模拟功能。

雷达模拟信号的波形控制可分为3个层次：①调制脉冲时域特征控制（包括重频、脉宽、幅度、脉冲个数、脉冲间隔）；②脉冲调制控制（包括信息相位编码、脉间相位变化）；③载频控制(包括普通调频、线性调频、非线性调频、频率编码、频率捷变)等，该项目采用单板计算机作为复杂模拟信号的模板运算和控制核心，结合大规模集成电路控制DDS频率合成器作为基带雷达模拟信号产生模块，可以保障雷达模拟器可以调制产生多种复杂雷达模拟信号，满足系统的使用要求。模拟信号基带控制原理参考图3所示。

通过单板计算机根据显控设备的设定，调取模拟器的运算模板，并加载到大规模集成控制电路中，实时控制形成频率和信号波形的调制信号，控制DDS频率合成器形成符合要求的基带雷达模拟信号。

DDS频率合成器，在DDS频率合成器的设计上，通常固定中频输出的信号模拟器，在同一时刻只能输出一个信号，如果1个以上的脉冲在时域上重叠，系统只能采用时域分割的方式，按一定的规则保留其中一个信号，其它脉冲全部丢失，如果出现连续波信号，系统资源要么被该连续波信号完全占有或该连续波信号始终无法输出。

机载雷达通常具有高重频的特征，当模拟多部雷达信号时，信号时域重叠的现象非常严重，为了提高复杂信号模拟能力，实现真正意义上的多信号输出，我们开展数字中频多信号模拟技术研究，实现了最大8通道（8部雷达）的信号模拟能力。

多信号模拟器的雷达模拟信号产生采用了全数字波形复杂特征信号模拟技术，实现了基于FPGA的DDS的数字波形实时并行产生技术和基于FPGA实时处理的多信号脉冲序列并行产生技术，各DDS都可以独立完成复杂信号调制，在送DAC前在数字域进行信号合成，实现单部模拟器在同一中频带宽内可同时产生8部雷达信号，其原理参考图4所示。

为了实现8路信号输出具有相参性，需要采用时序控制电路将8路DDS用同1个时钟节拍进行控制输出。FPGA实现DDS的传统方法是采用IP核实现，优点是使用简单，缺点是最大只能输出150MHz频率以下信号；我们的方案采用ROM查找表输出频率，查找表的方案在FPGA内部采用多路并行输出，因此可以满足本项目最大基带信号频率大于400MHz的要求，产生的8路DDS信号频率、相位均可调节，由于需要将8路信号同时输出，因此将8路DDS信号通过加法器进行时域叠加后将数字信号送到DAC进行中频输出。

参考图5所示是控制模块原理框图，雷达信号模拟器通过远程显控终端运算生成雷达模拟信号控制指令，采用FPGA和存储器来完成信号生成和控制功能。这种配置可以使得雷达信号模拟器具有信号体制多样，控制灵活的特点。用于模拟器本地控制，作为为模拟器控制中心，控制模块运行模拟器控制软件，完成雷达信号参数设置、转换、模拟器控制、自检结果显示等功能。

控制模块，主要完成的工作有：

a)雷达信号参数调取；

b)工作模式设置、控制；

c)与外部的通讯接口；

d)总线通讯、控制；

e)自检。

参考图6所示，在控制模块的控制下，频率源单元主要为变频单元提供频率可变的本振信号，由于模拟器需要完成多信号的模拟，因此频率源单元必须具备微秒量级的频率转换速度。频率源单元主要产生100MHz、2.4GHz、3.5GHz、5.5GHz、7.5GHz和10GHz的固定频率信号以及10GHz~16GHz、步进50MHz的本振信号。

频率源模块的工作原理为：100MHz的高精度时钟信号经过三路功分器后，形成三路100MHz的时钟信号，为2.4GHz的点频源模块、3.5/5.5/7.5/10.5GHz的频率源模块、10～16GHz频率源模块提供参考时钟信号；频率源模块的各个输出信号的指标如下：

a)内置100MHz的恒温晶振；

b)输出时钟信号：2.4GHz；

c)本振输出组1：3.5/5.5/7.5/10.5GHz；

d)本振输出组2：10～16GHz；

参考图7所示是上变频模块原理框图，变频单元主要完成对基带信号产生单元输出中频基带信号的频率搬移和扩频功能，最终输出覆盖0.5GHz~18GHz。

基带信号产生单元输出的信号中心频率475MHz~525MHz可调，中频输出范围275MHz~725MHz内400MHz中频信号，经过与本振1信号3.5/5.5/7.5/10.5GHz混频分别得到3/5/7/10GHz信号，然后再与本振2信号10GHz~16GHz混频得到0.5GHz~18GHz雷达信号。

变频模块的主要技术指标如下：

a)输入信号功率：0dBm；

b)输出信号功率：-10dBm

c)输入一本振信号：3.5/5.5/7.5/10.5GHz；

d)输入二本振信号：10GHz~16GHz；

参考图8所示，是功放及滤波模块原理框图，功放及滤波模块包括一个功率放大器和七个预选滤波器以及数控衰减器，功率放大器通过矩阵开关与七个预选滤波器并联，七个预选滤波器的输出端通过另一矩阵开关与数控衰减器连接；

七个预选滤波器的频率划分为0.5GHz-0.8GHz、0.8GHz-1.2GHz、1.2GHz-2GHz、2GHz-3.5GHz、3.5GHz-6GHz、6GHz-10GHz、10GHz-12GHz；

矩阵开关为欧桥SP7T大功率高速纳秒级开关。

功放模块的主要技术指标如下：

a)输入信号功率：0dBm；

b)预选滤波器划分：0.5GHz-0.8GHz、0.8GHz-1.2GHz、1.2GHz-2GHz、2GHz-3.5GHz、3.5GHz-6GHz、6GHz-10GHz、10GHz-12GHz；

c)0.5-18GHz输出功率：不小于+15dBm，波动±2dB；

d）衰减量30dB，衰减步进1dB。

参考图9所示，是辐射检测仪原理框图，辐射检测仪包括与前端射频电路、射频控制电路、信号处理电路、控制模块和信号指示电路；

前端射频电路通过开关与天线连接，控制模块分别与信号处理电路、信号指示电路、开关以及智能显控终端连接；

前端射频电路、射频控制电路、信号处理电路依次连接。

控制模块控制开关选择射频信号输入方式为天线（或注入），2~18GHz射频信号经由前端射频电路下变频成500MHz中频信号送给射频控制电路，射频控制电路将信号处理后送至信号处理电路进行采样处理形成频谱数据，通过网络上传给控制模块，控制模块将收到的通过网络上传到智能显控终端，同时控制信号指示电路闪烁，表征接收到射频信号。

其中，前端射频电路主要对射频信号进行下变频，下变频为中频信号，给射频控制模块使用。参考图10所示，为了提高前端射频电路的本振抑制、谐波抑制、杂散等指标，将下变频器采用超外差2级混频方案，且高频部分全部采用裸片射频器件进行微组装工艺加工，即能使模块体积小、重量轻，也能将杂散等指标做的更好。0.1GHz~18GHz频率段经过了二次变频后，成为中频信号，送至数字处理部分。

射频控制电路主要完成对射频模块的开关控制，本振控制，衰减控制，采集射频模块输出的中频信号并进行算法处理，然后输出频谱信息给上位机，并上报射频处理部分工作状态。其原理参考图11所示，射频控制电路包括本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块；

本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块并联，其前端通过一命令解析模块与接口电路模块连接，后端分别通过本振控制接口、衰减控制接口和开关控制接口连接至射频模块，射频模块输出端依次串联AD模块、信号处理模块和存储器控制模块，存储器控制模块与存储器和接口电路模块连接。

射频控制模块主要由本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块三部分组成，完成对射频模块的控制。接口电路模块接收上位机命令后，通过命令解析模块完成对命令的解析。本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块根据命令解析模块结果，产生相应的控制数据信号以及传输时序，三个模块的接口电路完成对控制数据信号的传输。

信号处理电路完成对中频信号处理，对信号进行所有的算法处理，包括数字下变频、抽取滤波、功率计算、检波等。其电路如下图所示。数字下变频电路DDC主要用于对信号的数字混频、抽样率变化以及高效数字滤波；数字信号处理电路DSP是设计的关键部分，其主要功能是对信号进行FFT变换，计算出信号参数，结果送上位机处理。参考图12所示，AD转换器选用linear公司的LTC2298。它具有575MHz的输入带宽，最高允许采样率达到65MHz。应用于峰峰值在1v-2v的小信号模数转换系统，具有体积小、功耗低、精度高的特性。主要性能指标如下：

单电源3.3V供电，最大功耗235mw；

双通道14bit采样数据输出；

采样率最高65MHz，工作带宽575MHz；

SFDR值为90db；

输出数据格式有直接二进制码和二进制补码；

模拟信号可单端输入也可差分输入。

本方案采用altera公司的的cyclone系列的ep3c55型号的FPGA芯片。具有功耗低的特点。该型号芯片集成55856个逻辑单元，18X18乘法器156个，4个锁相环，377个I/O口。芯片内嵌DSP核，能够完成FIR、FFT及NCO功能。

控制模块包括计算机模块和单片机，单片机通过高速I/O接口与计算机模块连接，单片机与电源模块电路连接；

计算机模块配置有USB1接口、USB2接口、LAN1接口、LAN2接口、LCD接口、SATA接口；

单片机配置有RS232/RS422/RS485接口；

计算机模块通过LAN1连接频谱模块接收频谱数据，LAN2连接远程计算机实现远程控制，RS232连接键盘读取键盘键值，并通过LCD接口将数据送给显示屏。其原理参考如图13所示。

除此之外，本实施例还提供了系统所需的测试软件。

参考图14所示，检测设备的软件主要包括：智能显控终端软件、辐射检测仪控制软件、雷达信号模拟器软件三个部分。本检测设备的软件类型较多，包括各电路模块内的单片机控制软件、主控模块控制软件、模拟器软件、辐射检测仪软件、智能终端应用软件等。其中，辐射检测仪和雷达信号模拟器的主控程序和电路模块控制程序的软件流程相似，只是其具体执行的参数和通讯对象不同。

智能显控终端的软件只要是指系统应用软件，该软件运行的平台为WinXP操作系统，主要实现如下几个功能：

频谱仪控制功能：接收从频域仪发送来的频谱数据，用图示化方式显示信号的频谱信息，接收键盘来的操作指令，处理后发送给频谱仪；

模拟器控制功能：接收按键板来的控制指令，完成模拟器的各种功能控制；

测试功能：实现各种校准、测试功能；

自检功能：完成设备本身的自检控制；

其工作流程参考图15所示，接收从辐射检测仪和雷达信号模拟器来到数据，用图形化方式显示各类信息。接受控制面板的各种操作指令，处理后发送给相应设备。控制雷达信号模拟器和辐射检测仪完成自检和相应的测试。

雷达信号模拟器的控制软件包括：

主控模块控制软件：主控模块是主机的控制中心，其接收智能终端发来的操控指令，解析出各电路模块的控制信息后，将信息分发到相关电路模块。另外，主控模块随时监控各电路模块的工作状态，及时处理各种异常状态，并将信息上报。

通过通讯接口实现与智能终端的双向通讯，即接收主控计算机机的指令，解析后向各电路模块下发控制指令；汇总各电路模块的自检、监控信息，并将有关信息发送到主控计算机；作为总线的主控机，通过I2C总线实现与各电路模块的双向通讯，即根据主控计算机的指令，向指令有关的电路模块发送控制指令，接收各电路模块的信息反馈。其工作流程参考图16所示。

模拟器控制软件，采用单板计算机控制FPGA电路，用于产生雷达模拟信号的各调制脉冲和同步信号，通过实时解算方式，实时产生各种控制信号。接收从主控模块发来的控制指令和参数，产生模拟雷达信号所需的各种调制脉冲和同步信号，其流程参考图17所示。

电路模块控制软件，电路模块底层控制软件：检测主机包含多个电路模块，主要模块都用单片机作控制器，主要功能包括接收主控模块的控制指令，解析后输出具体的控制信号，保证电路模块的功能实现。另外，程序还需完成模块的自检和信息上报。接收主控机的指令，解析后对各电路模块进行相应的控制；完成本模块的自检；对本模块进行实时监控；将本模块的有关信息发送到智能终端，其流程参考图18所示。

本实施例才提供了方案的进一步优化，包括：

多信号实时模拟，多信号实时模拟技术是雷达信号模拟的一大技术难点，也是决定信号模拟逼真度的关键技术点。由于需要同时模拟多部雷达信号，而现实测试环境中基于设备量及成本考虑，不可能采用多台信号模拟器或多个射频通道，因此，需要解决在一个射频通道来模拟实现多信号雷达场景的关键技术。

用一个射频通道来模拟实现多信号雷达场景，其模拟信号环境中雷达辐射源数量较多、重频变化复杂时，实时产生脉冲所需要的计算量急剧增加，这就要求模拟器提供足够的瞬时带宽、控制系统运算速度足够快，频率合成器的频率转换速度足够快等。而且使用同一个射频源产生多个雷达信号时，当输出的多个信号跨越中频带宽时，会出现雷达脉冲交错的现象，导致部分雷达脉冲丢失，不能真实模拟多信号雷达电磁环境。为了较真实地模拟出多信号雷达信号环境，减少脉冲丢失概率，在脉冲生成时，引入了高速实时脉冲序列产生技术上，在脉冲序列产生过程中根据雷达威胁的级别，合理地去除级别较低的雷达脉冲。

多信号模拟器的雷达模拟信号产生采用了数字全波形复杂特征信号模拟技术，实现了基于FPGA的DDS的数字波形产生技术和基于FPGA实时处理的多信号脉冲序列产生技术，除了可产生各种特殊体制雷达工作模式外，单部模拟器在同一中频带宽内还可同时产生多部雷达信号，且保证无脉冲丢失。并且雷达信号的特征可根据需求在时域、频域和调制域灵活组合设置。

复杂信号合成，在小型化设备上逼真模拟各种复杂雷达信号，是一个技术难点，模拟包括常规脉冲雷达信号、线性调频脉压雷达信号、相位编码脉压雷达信号、脉组频率跳变、脉组频率参差、频率捷变雷达信号、重频抖动、重频参差等信号类型。

采用基于高速D/A、可编程逻辑器件(FPGA)、高速数据存储器件构建的直接数字频率合成技术，结合复杂信号的数字建模，能灵活实现各种数字波形及频率合成。利用FPGA的可编程逻辑实现功能，高效地分配协调处理资源，灵活实现数字技术任意波形合成。还可在硬件电路不变的情况下，通过修改软件方便地实现对该功能模块的改进及功能扩展。应用该技术，可以实现基带频率合成的小型化和可编程性，大大提高了设计的灵活性。

模拟单元能模拟实现常规脉冲雷达信号、线性调频脉压雷达信号、相位编码脉压雷达信号、脉组频率跳变、脉组频率参差、频率捷变雷达信号、重频抖动、重频参差等信号类型。

小型化技术，本项目在如此小的设备上实现大型模拟器相似的功能，小型化设计是关键技术，本模拟器整机原理、组成、结构、微波集成等各方面进行小型化设计，在技术体制上大量应用大规模数字集成化技术，有效节省了空间，对体积占用较大的本振源采取了数字频率合成和直接频率合成相结合的技术，在提供优异技术指标的同时，大大减小了设备体积、重量；另外，在微波通道的设计时大量采用高密度微波集成组件，充分利用空间；通过采取以上措施，设备体积大大缩小，提高了使用的方便性。

低杂散抑制，由于本模拟器工作带宽较宽，需要经过多级变频实现，杂散抑制是本模拟器的一大技术难点，设计时从基带信号产生、本振信号合成及微波变频通道实现上均采取了低杂散抑制措施；在数字基带信号合成上选用了低杂散的DAC，变频通道设计时通过交调仿真，合理选择混频频率、开关滤波器通带带宽，有效抑制了变频单元的交调信号，提升了整机的杂散抑制指标。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子对抗原位测试设备，其特征在于，包括智能显控终端、雷达信号模拟器以及辐射检测仪，所述智能显控终端分别与雷达信号模拟器和辐射检测仪连接；

所述智能显控终端通过网络对作战支援检测主机进行控制操作，接收信号检测主机辐射的信号参数，并以图型和文字的方式对信号检测主机接收的频谱信息进行显示；

所述雷达信号模拟器在智能显控终端的控制下，产生相应的雷达模拟信号，并向目标对抗设备辐射信号，可用于机载对抗设备灵敏度测试、威胁信号分选测试、激发干扰设备产生干扰信号；

所述辐射检测仪在智能显控终端的控制下，接收机载对抗设备发射的干扰信号，并形成相应的采样数据发送到显控终端，用于辐射信号的显示。

2.根据权利要求1所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述雷达信号模拟器包括控制计算机，以及与控制计算机连接的频率源模块和基带信号发生器，所述频率源模块和基带信号发生器分别连接至上变频模块，上变频模块通过功放及滤波模块与发射天线连接。

3.根据权利要求2所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述基带信号发生器包括：

与所述控制计算机连接并接收控制指令的集成电路板，所述集成电路板上集成了脉冲间隔控制电路、重频形成电路、脉宽形成电路以及波形控制信号；

以及与所述集成电路板连接的DDS频率合成器，所述DDS频率合成器输出端连接一个DAC模块；

所述脉冲间隔控制电路、重频形成电路、脉宽形成电路根据控制指令合成相应的波形信号，并在所述波形控制信号的作用下将波形信号输入DDS频率合成器，并经所述DAC模块输出相应的基带信号。

4.根据权利要求3所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述多信号模拟器的雷达模拟信号产生采用了全数字波形复杂特征信号模拟技术，实现了基于FPGA的DDS的数字波形实时并行产生技术和基于FPGA实时处理的多信号脉冲序列并行产生技术，各DDS都可以独立完成复杂信号调制，在送DAC前在数字域进行信号合成，实现单部模拟器在同一中频带宽内可同时产生8部雷达信号。

5.根据权利要求4所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述频率源模块用于产生100MHz、2.4GHz、3.5GHz、5.5GHz、7.5GHz和10GHz的固定频率信号以及10GHz~16GHz、步进50MHz的本振信号。

6.根据权利要求5所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述功放及滤波模块包括一个功率放大器和七个预选滤波器以及数控衰减器，所述功率放大器通过矩阵开关与七个预选滤波器并联，七个预选滤波器的输出端通过另一矩阵开关与所述数控衰减器连接；

七个预选滤波器的频率划分为0.5GHz -0.8GHz、0.8GHz -1.2GHz、1.2GHz -2GHz、2GHz-3.5GHz、3.5 GHz -6GHz、6GHz -10GHz、10GHz -12GHz；

所述矩阵开关为欧桥SP7T大功率高速纳秒级开关。

7.根据权利要求6所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述辐射检测仪包括与前端射频电路、射频控制电路、信号处理电路、控制模块和信号指示电路；

所述前端射频电路通过开关与天线连接，控制模块分别与信号处理电路、信号指示电路、开关以及智能显控终端连接；

所述前端射频电路、射频控制电路、信号处理电路依次连接；

控制模块控制开关选择射频信号输入方式为天线或注入，2~18GHz射频信号经由前端射频电路下变频成500MHz中频信号送给射频控制电路，射频控制电路将信号处理后送至信号处理电路进行采样处理形成频谱数据，通过网络上传给控制模块，控制模块将收到的通过网络上传到智能显控终端，同时控制信号指示电路闪烁，表征接收到射频信号。

8.根据权利要求7所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述射频控制电路包括本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块；

所述本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块并联，其前端通过一命令解析模块与接口电路模块连接，后端分别通过本振控制接口、衰减控制接口和开关控制接口连接至射频模块，所述射频模块输出端依次串联AD模块、信号处理模块和存储器控制模块，所述存储器控制模块与存储器和所述接口电路模块连接；

接口电路模块接收上位机命令后，通过命令解析模块完成对命令的解析，本振控制模块、衰减控制模块和开关控制模块根据命令解析模块结果，产生相应的控制数据信号以及传输时序，三个模块的接口电路完成对控制数据信号的传输。

9.根据权利要求8所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述信号处理电路包括依次连接的数字下变频电路DDC和数字信号处理电路DSP，所述数字信号处理电路DSP输出端连接至上位机；

所述字下变频电路DDC主要用于对信号的数字混频、抽样率变化以及高效数字滤波；数字信号处理电路DSP是设计的关键部分，其主要功能是对信号进行FFT变换，计算出信号参数，结果送上位机处理。

10.根据权利要求9所述的电子对抗原位测试设备，其特征在于，所述控制模块包括计算机模块和单片机，所述单片机通过高速I/O接口与计算机模块连接，单片机与电源模块电路连接；

所述计算机模块配置有USB1接口、USB2接口、LAN1接口、LAN2接口、LCD接口、SATA接口；

所述单片机配置有RS232/RS422/RS485接口；

所述计算机模块通过LAN1连接频谱模块接收频谱数据，LAN2连接远程计算机实现远程控制，RS232连接键盘读取键盘键值，并通过LCD接口将数据送给显示屏。

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