CN112068095A - 一种雷达测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于雷达测试设备设计技术领域，具体涉及一种雷达测试设备，包括：通用存储模块，用以存储雷达记录数据，该种数据中包含目标回波信息、干扰信息、杂波信号、SAR信息、其他雷达辐射信息；基带信号处理模块，基于雷达记录数据进行数字上变频、回放，生成数字中频回放信号；DAC模块，对数字中频回放信号进行数模转换，生成模拟中频回放信号；宽带上变频模块，对模拟中频回放信号进行上变频，生成射频回放信号；两路宽带发射通道，对射频回放信号进行放大、输出，以此可模拟基于雷达记录数据的目标回波信号、干扰信号、杂波信号、SAR信号、其他雷达辐射信号。

Description

一种雷达测试设备

技术领域

本申请属于雷达测试设备设计技术领域，具体涉及一种雷达测试设备。

背景技术

雷达测试设备用于雷达的调试、性能测试、对抗试验，现有雷达测试设备不能够同时模拟不同频段下的雷达目标回波信号、雷达干扰信号、雷达杂波信号、其他雷达辐射信号，不能够很好的满足雷达的通用化测试需求。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种雷达测试设备，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种雷达测试设备，包括：

通用存储模块，用以存储雷达记录数据，该种数据中包含目标回波信息、干扰信息、杂波信号、SAR信息、其他雷达辐射信息；

基带信号处理模块，基于雷达记录数据进行数字上变频、回放，生成数字中频回放信号；

DAC模块，对数字中频回放信号进行数模转换，生成模拟中频回放信号；

宽带上变频模块，对模拟中频回放信号进行上变频，生成射频回放信号；

两路宽带发射通道，对射频回放信号进行放大、输出，以此可模拟基于雷达记录数据的目标回波信号、干扰信号、杂波信号、SAR信号、其他雷达辐射信号。

根据本申请的至少一个实施例，上述的雷达测试设备中，基带信号处理模块提取雷达记录数据中的杂波信息、SAR信息；

所述雷达测试设备还包括：

控制器，基于设定场景生成雷达运动轨迹指令；

宽带接收通道，用以接收被测雷达辐射信号；

宽带下变频模块，调整被测雷达辐射信号的功率处于设定范围，进行下变频，得到中频激励信号；

ADC模块，采集中频激励信号，生成数字激励信号；

基带信号处理模块对数字激励信号进行下变频，基于雷达运动轨迹指令、杂波信息、SAR信息，进行卷积生成反演信号；

宽带上变频模块对反演信号进行上变频，生成射频反演信号；

两路宽带发射通道对射频反演信号进行放大、输出。

根据本申请的至少一个实施例，上述的雷达测试设备中，控制器基于设定场景生成雷达辐射产生指令；

基带信号处理模块基于雷达辐射产生指令生成雷达辐射基带信号，并对雷达辐射基带信号进行数字上变频生成雷达辐射中频信号；

宽带上变频模块对雷达辐射中频信号进行上变频，生成雷达辐射射频信号；

两路宽带发射通道对雷达辐射射频信号进行放大、输出。

根据本申请的至少一个实施例，上述的雷达测试设备中，控制器基于设定场景生成目标轨迹指令、杂波产生指令、干扰产生指令；

基带信号处理模块检测数字激励信号的频率，基于目标轨迹指令、杂波产生指令、干扰产生指令，对下变频的数字激励信号进行目标调制、杂波调制、干扰调制，生成目标模拟信号、杂波模拟信号、干扰模拟信号；

所述雷达测试设备还包括：

捷变频综模块，基于数字激励信号的频率生成混频信号；

宽带上变频模块基于混频信号对目标模拟信号、杂波模拟信号、干扰模拟信号进行上变频，生成射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号；

两路宽带发射通道对射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号进行放大、输出。

根据本申请的至少一个实施例，上述的雷达测试设备中，通用存储模块及其对应的基带信号处理模块、DAC模块、宽带上变频模块、两路宽带发射通道、宽带接收通道、宽带下变频模块、ADC模块、捷变频综模块有两组；

所述雷达测试设备还包括：

功分器，接收被测雷达辐射信号，分发至两个宽带接收通道；

控制器基于设定场景生成同步定时指令；

两个基带信号处理模块基于同步定时指令启动。

附图说明

图1是本申请实施例提供的雷达测试设备的示意图。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1对本申请做进一步详细说明。

一种雷达测试设备，包括：

通用存储模块，用以存储雷达记录数据，该种数据中包含目标回波信息、干扰信息、杂波信号、SAR信息、其他雷达辐射信息；

基带信号处理模块，基于雷达记录数据进行数字上变频、回放，生成数字中频回放信号；

DAC模块，对数字中频回放信号进行数模转换，生成模拟中频回放信号；

宽带上变频模块，对模拟中频回放信号进行上变频，生成射频回放信号；

两路宽带发射通道，对射频回放信号进行放大、输出，以此可模拟基于雷达记录数据的目标回波信号、干扰信号、杂波信号、SAR信号、其他雷达辐射信号。

在一些可选的实施例中，上述的雷达测试设备中，基带信号处理模块提取雷达记录数据中的杂波信息、SAR信息；

所述雷达测试设备还包括：

控制器，基于设定场景生成雷达运动轨迹指令；

宽带接收通道，用以接收被测雷达辐射信号；

宽带下变频模块，调整被测雷达辐射信号的功率处于设定范围，进行下变频，得到中频激励信号；

ADC模块，采集中频激励信号，生成数字激励信号；

基带信号处理模块对数字激励信号进行下变频，基于雷达运动轨迹指令、杂波信息、SAR信息，进行卷积生成反演信号；

宽带上变频模块对反演信号进行上变频，生成射频反演信号；

两路宽带发射通道对射频反演信号进行放大、输出。

在一些可选的实施例中，上述的雷达测试设备中，控制器基于设定场景生成雷达辐射产生指令；

基带信号处理模块基于雷达辐射产生指令生成雷达辐射基带信号，并对雷达辐射基带信号进行数字上变频生成雷达辐射中频信号；

宽带上变频模块对雷达辐射中频信号进行上变频，生成雷达辐射射频信号；

两路宽带发射通道对雷达辐射射频信号进行放大、输出。

在一些可选的实施例中，上述的雷达测试设备中，控制器基于设定场景生成目标轨迹指令、杂波产生指令、干扰产生指令；

基带信号处理模块检测数字激励信号的频率，基于目标轨迹指令、杂波产生指令、干扰产生指令，对下变频的数字激励信号进行目标调制、杂波调制、干扰调制，生成目标模拟信号、杂波模拟信号、干扰模拟信号；

所述雷达测试设备还包括：

捷变频综模块，基于数字激励信号的频率生成混频信号；

宽带上变频模块基于混频信号对目标模拟信号、杂波模拟信号、干扰模拟信号进行上变频，生成射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号；

两路宽带发射通道对射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号进行放大、输出。

在一些可选的实施例中，上述的雷达测试设备中，通用存储模块及其对应的基带信号处理模块、DAC模块、宽带上变频模块、两路宽带发射通道、宽带接收通道、宽带下变频模块、ADC模块、捷变频综模块有两组；

所述雷达测试设备还包括：

功分器，接收被测雷达辐射信号，分发至两个宽带接收通道；

控制器基于设定场景生成同步定时指令；

两个基带信号处理模块基于同步定时指令启动。

上述的雷达测试设备各模块可采用6U的标准CPCI结构，通过显示触摸屏实现信号模拟的人机交互控制，同时可以通过网口实现远程控制，结构采用19英寸的上架机箱，可嵌入实验室测试机柜，也可放置于外场进行测试。

上述的雷达测试设备具备一路宽带接收通道、两路宽带发射通道，可将接收的被测雷达辐射信号下变频至0.4～4.4GHz，经ADC模块高速A/D采样，在通用基带信号处理模块中完成数字下变频与数字瞬时测频，并将测频结果反馈至捷变频综模块，满足4GHz带宽内的雷达脉间跳频的电子战测试；

上述的雷达测试设备采用通用的基带信号处理模块，可实现雷达目标回波、干扰回波、杂波等环境信号的模拟，配合大容量通用存储模块，可实现SAR信号、杂波信号的回放与反演，两路宽带发射通道可通过空间辐射方式实现不同空间位置的信号模拟，同时所述雷达测试设备可对干扰信号进行接收、记录、分析和评估。

上述的雷达测试设备中，通用存储模块及其对应的基带信号处理模块、DAC模块、宽带上变频模块、两路宽带发射通道、宽带接收通道、宽带下变频模块、ADC模块、捷变频综模块有两组，可在并联的空间辐射试验环境下，产生射频回放信号和射频雷达辐射信号，或通过宽带接收通道接收被测雷达辐射信号，产生射频反演信号、射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号，以上信号形式可通过四路宽带发射通道(通道复用，射频反演信号、射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号、射频回放信号和射频雷达辐射信号可以任意两种信号组合形式)连接四个喇叭通过空间辐射至雷达天线，实现空间辐射下的不同位置下的信号模拟。

上述雷达测试设备采用高速ADC采样模块，结合基带信号处理模块，具备4GHz宽带收发通道，可满足不同工作频段的雷达系统与电子战系统的调试、性能测试、对抗试验。

上述雷达测试设备采用模块化设计思想，兼容实验室上架机柜与外场便携式机箱，方便雷达与电子战设备的内场与外场测试，可快速高效构建其测试环境，降低科研成本。

上述雷达测试设备中，基带信号处理模块采用软件化设计思想，根据测试需求配置不同的基带信号处理模块软件，可实现目标调制、干扰调制、杂波产生、SAR回放与雷达信号模拟的功能，具备通用化信号模拟功能。

上述的雷达测试设备中集成了目标回波信号、干扰信号、杂波信号、SAR信号、其他雷达辐射信号模拟器的功能，降低了成本，可在内外场通过不同形式的组合与配置快速构建雷达与电子战设备的试验环境，试验灵活方便，可扩展性强，可应用于雷达电子战系统的调试、性能测试、对抗试验。

上述的雷达测试设备具体应用过程中，可有以下过程：

根据试验场景需求构建雷达信号模拟系统，若需要大于两个通道的信号模拟(每个通道可模拟不同的功能，包括目标回波信号模拟、干扰信号模拟、杂波信号模拟、SAR信号模拟、雷达辐射信号模拟)，或空间模拟两个以上位置的雷达信号的系统，需要两组通用存储模块、基带信号处理模块、DAC模块、宽带上变频模块、两路宽带发射通道、宽带接收通道、宽带下变频模块、ADC模块、捷变频综模块并联来构建雷达信号模拟系统，基带信号处理模块之间由控制器基于设定场景生成同步定时指令实现同步动作；

给雷达测试设备上电，开机自检，设定场景，包括信号模拟方式、通道数的配置、目标轨迹的设置、干扰方式的设置、杂波模拟的设置、信号回放设置、功率设置等方面，在设置完成后配置同步定时指令；

若需要回放雷达记录数据，则通过光纤以4GBps的速度采集雷达数据记录仪中的雷达记录数据，存储于8TB容量的通用存储模块中，通过基带信号处理模块中的DDC进行数字上变频，以及通过DAC模块进行数模转换，通过宽带上变频模块进行上变频，由两路宽带发射通道进行放大、输出，实现基于雷达记录数据的目标回波信号、干扰回波信号、杂波信号和雷达辐射信号等环境信号的模拟、回放；

若需要反演SAR数据、杂波数据，可通过宽带接收通道接收被测雷达辐射信号，通过宽带下变频模块得到中频激励信号，通过ADC模块的9.6GHz高速A/D采样得到数字激励信号，通过基带信号处理模块对数字激励信号进行下变频，与提取自雷达记录数据中的杂波信息、SAR信息进行卷积生成相应的射频反演信号，再通过宽带上变频模块对反演信号进行上变频生成射频反演信号，由两路宽带发射通道对射频反演信号进行放大、输出；

若进行雷达辐射信号模拟，可直接在基带信号处理模块中生成雷达辐射基带信号，进行数字上变频，可输出两路0.4～4.4GHz中频信号至两路宽带发射通道，经功放模块至喇叭空间辐射至雷达天线，或直接通过线缆注入雷达接收通道；

若两组通用存储模块、基带信号处理模块、DAC模块、宽带上变频模块、两路宽带发射通道、宽带接收通道、宽带下变频模块、ADC模块、捷变频综模块并联，被测雷达辐射信号经过功分器发送至两个宽带接收通道，经宽带下变频模块的调整功率处于设定范围，使输入到一次混频的输入小于等于某一特定功率值，保证一次混频有较好的交调杂散；

ADC模块高频采集中频激励信号，在基带信号处理模块中完成下变频可得到中频IQ信号，在复数域完成数字瞬时测频，将信号进行二次下变频可得到基带IQ信号，基带IQ数据可存入缓存中用于信号的调制，基于设定场景生成目标轨迹指令、杂波产生指令、干扰产生指令，可对基带信号可进行目标调制、杂波调制、干扰调制，生成目标模拟信号、杂波模拟信号、干扰模拟信号；

雷达测试设备输出多路发射信号，可组合模拟目标信号、干扰信号、杂波信号或雷达信号，或在线馈方式下模拟和路、方位差、俯仰差和保护通道的信号；

宽带接收通道将接收的中频信号经放大、衰减、放大后可输出瞬时带宽为4GHz的信号，若为空馈辐射形式，则输出射频信号可经30W功放模块实现发射信号的功率放大，最后经过喇叭天线辐射至雷达。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种雷达测试设备，其特征在于，包括：

通用存储模块，用以存储雷达记录数据；

基带信号处理模块，基于雷达记录数据进行数字上变频、回放，生成数字中频回放信号；

DAC模块，对数字中频回放信号进行数模转换，生成模拟中频回放信号；

宽带上变频模块，对模拟中频回放信号进行上变频，生成射频回放信号；

两路宽带发射通道，对射频回放信号进行放大、输出。

2.根据权利要求1所述的雷达测试设备，其特征在于，

基带信号处理模块提取雷达记录数据中的杂波信息、SAR信息；

所述雷达测试设备还包括：

控制器，基于设定场景生成雷达运动轨迹指令；

宽带接收通道，用以接收被测雷达辐射信号；

宽带下变频模块，调整被测雷达辐射信号的功率处于设定范围，进行下变频，得到中频激励信号；

ADC模块，采集中频激励信号，生成数字激励信号；

基带信号处理模块对数字激励信号进行下变频，基于雷达运动轨迹指令、杂波信息、SAR信息，进行卷积生成反演信号；

宽带上变频模块对反演信号进行上变频，生成射频反演信号；

两路宽带发射通道对射频反演信号进行放大、输出。

3.根据权利要求2所述的雷达测试设备，其特征在于，

控制器基于设定场景生成雷达辐射产生指令；

基带信号处理模块基于雷达辐射产生指令生成雷达辐射基带信号，并对雷达辐射基带信号进行数字上变频生成雷达辐射中频信号；

宽带上变频模块对雷达辐射中频信号进行上变频，生成雷达辐射射频信号；

两路宽带发射通道对雷达辐射射频信号进行放大、输出。

4.根据权利要求3所述的雷达测试设备，其特征在于，

控制器基于设定场景生成目标轨迹指令、杂波产生指令、干扰产生指令；

基带信号处理模块检测数字激励信号的频率，基于目标轨迹指令、杂波产生指令、干扰产生指令，对下变频的数字激励信号进行目标调制、杂波调制、干扰调制，生成目标模拟信号、杂波模拟信号、干扰模拟信号；

所述雷达测试设备还包括：

捷变频综模块，基于数字激励信号的频率生成混频信号；

宽带上变频模块基于混频信号对目标模拟信号、杂波模拟信号、干扰模拟信号进行上变频，生成射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号；

两路宽带发射通道对射频目标信号、射频杂波信号、射频干扰信号进行放大、输出。

5.根据权利要求4所述的雷达测试设备，其特征在于，

通用存储模块及其对应的基带信号处理模块、DAC模块、宽带上变频模块、两路宽带发射通道、宽带接收通道、宽带下变频模块、ADC模块、捷变频综模块有两组；

所述雷达测试设备还包括：

功分器，接收被测雷达辐射信号，分发至两个宽带接收通道；

控制器基于设定场景生成同步定时指令；

两个基带信号处理模块基于同步定时指令启动。

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