CN112698283B - 雷达测试系统、方法、信号发生设备及信号反馈设备 - Google Patents

雷达测试系统、方法、信号发生设备及信号反馈设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种雷达测试系统、方法、信号发生设备及信号反馈设备，通过：信号发生设备和叠加处理设备连接，信号发生设备和信号反馈设备间隔设置且内部设置有定标设备；信号发生设备形成射频信号经定标设备分为多路信号，在至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使对应路信号的采样数据稳定，从而将雷达发射信号发射给信号反馈设备，再接收信号反馈设备反馈的反射信号；信号发生设备将反射信号分为多路定标信号发送给叠加处理设备；叠加处理设备对多路定标信号的幅度差、相位差和采样延时进行标定、补偿后进行数字波束合成处理(Digital Beam Forming，DBF)，将多路信号合成一路从而可以获得高信噪比的图像。

Description

雷达测试系统、方法、信号发生设备及信号反馈设备
技术领域
本发明实施例涉及星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)领域，尤其涉及一种雷达测试系统、方法、信号发生设备及信号反馈设备。
背景技术
在SAR发展的早期，遥感应用主要是从合成孔径雷达图像中获取目标的位置、形状和回波强度相对变化等方面的定性信息。随着SAR技术的不断发展，大量全天时全天候、高精度遥感数据的获取，使得SAR应用领域迅速扩展到包括海洋、森林、海冰监测、行星探测、地质、农作物、环境灾害监测和地形成像等许多方面。
俯仰向多通道数字波束合成(Digital Beam Forming，DBF)技术应用在SAR系统中能克服传统单通道SAR系统在宽幅成像时天线增益降低的问题，显著提高接收增益并改善距离模糊性能。从SAR技术发展角度来看，机载SAR系统常常作为星载SAR新技术或应用的验证平台。SAR系统定标是集成测试环节中的重要手段，又分为外定标和内定标。外定标是利用参考目标对SAR系统进行绝对校准，可完成天线方向图及其增益等特性的测量；内定标是利用雷达系统的内置设备，通过校准信号来描述系统性能，并在数据处理中补偿系统传递函数幅度和相位的变化，从而达到幅度定标和相位定标目的。通过与内定标可以得到系统传递函数特性，并在数据处理中补偿雷达系统传递函数幅度和相位的变化，从而达到辐射校准的目的。
然而，对于多通道系统，由于各通道间的幅度、相位和采样延时误差较大，导致了SAR系统成像不佳。
发明内容
本发明实施例提供的一种雷达仿真系统、方法、信号发生设备及信号反馈设备，对雷达各通道间的幅度差、相位差和采样延时进行标定、补偿从而可以获得高信噪比的图像。本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种雷达测试系统，包括：
信号发生设备、信号反馈设备和叠加处理设备；所述信号发生设备和所述叠加处理设备通信连接，所述信号发生设备和所述信号反馈设备间隔预定距离设置；所述信号发生设备内设置有定标设备；
所述信号发生设备，用于形成射频信号；
所述定标设备，用于将所述射频信号分为多路信号，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
所述信号发生设备，还用于基于所述发射指令发射雷达发射信号；
所述信号反馈设备，用于接收所述雷达发射信号，基于所述雷达发射信号，形成反射信号发射给所述信号发生设备中的所述定标设备；
所述定标设备，用于基于所述反射信号，形成多路定标信号；
所述叠加处理设备，用于基于所述多路定标信号形成图像。
上述方案中，所述信号发生设备还包括：信号发生器和雷达天线；
所述信号发生器的一端和所述定标设备的第一端连接，所述定标设备的第二端和所述雷达天线连接，所述定标设备的第三端和所述叠加处理设备连接；
所述信号发生器，用于形成所述射频信号，将所述射频信号发送给所述定标设备；
所述定标设备，用于将所述射频信号分为多路信号，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
所述信号发生器，还用于基于所述发射指令将雷达发射信号通过所述定标设备发送给所述雷达天线；
所述雷达天线，用于发射所述雷达发射信号给所述信号反馈设备；
所述信号反馈设备，用于基于所述雷达信号，形成所述反射信号发射给所述雷达天线；
所述雷达天线，还用于基于所述反射信号，形成多路反射信号发送给所述定标设备；
所述定标设备，还用于采样所述多路反射信号的数据，形成多路定标信号发送给所述叠加处理设备。
上述方案中，所述定标设备包括：功分器和采集记录器；
所述功分器的第一端和所述采集记录器的第一端连接，所述功分器的第二端和所述信号发生器的一端连接，所述功分器的第三端通过多路穿舱高频电缆和所述雷达天线连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述信号发生器，用于形成所述射频信号，将所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，用于将所述射频信号分为多路雷达发射信号，将所述多路信号发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，用于采样所述多路信号的数据，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
所述信号发生器，还用于基于所述发射指令将所述雷达发射信号发送给所述功分器；
所述功分器，还用于将所述雷达发射信号进行分路，通过多路穿舱高频电缆发送给所述雷达天线；
所述雷达天线，用于发射所述雷达发射信号给所述信号反馈设备；
所述信号反馈设备，用于基于所述雷达信号，形成所述反射信号发射给所述雷达天线；
所述雷达天线，还用于将所述反射信号分路形成多路反射信号，通过多路穿舱高频电缆发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，还用于对所述多路反射信号进行采样得到所述多路定标信号，并发送给所述叠加处理设备。
上述方案中，所述定标设备还包括：第一可调衰减器、定向耦合器和接收机；
所述信号发生器的一端和所述第一可调衰减器的第一端连接，所述第一可调衰减器的第二端与所述功分器的第二端连接，所述功分器的第一端和所述定向耦合器的第一端连接，所述定向耦合器的第二端和所述接收机的第一端连接，所述接收机的第二端和所述采集记录器的第一端连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述第一可调衰减器，用于调节所述射频信号的功率，并将调节后的所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，还用于将所述射频信号分为所述多路信号，并发送给所述定向耦合器；
所述定向耦合器，用于将所述多路信号耦合进所述接收机；
所述接收机，用于将所述多路信号进行下变频至中频，并发送给所述采集记录器。
上述方案中，所述信号发生器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述第一可调衰减器；
所述第一可调衰减器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述功分器。
上述方案中，所述信号反馈设备包括：喇叭和光延迟器；
所述喇叭的输出端和所述光延迟器的第一端连接，所述光延迟器的第二端和所述喇叭的输入端连接；
所述喇叭，用于接收所述雷达发射信号，并发送给所述光延迟器；
所述延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，形成反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给所述信号发生设备。
上述方案中，所述信号反馈设备还包括：环形器、第二可调衰减器和低噪声放大器；
所述环形器包括：第一端口、第二端口和第三端口；
所述喇叭的输入端、输出端和所述环形器的第一端口连接，所述环形器的第二端口和所述第二可调衰减器的一端连接，所述第二可调衰减器的另一端和所述延迟器的一端连接，所述延迟器的另一端和所述低噪声放大器的一端连接，所述低噪声放大器的一端和所述环形器的第三端口连接；
所述喇叭，用于接收所述雷达天线发射的所述雷达发射信号，并发送给所述环形器；
所述环形器，用于将所述雷达发射信号发送给所述第二可调衰减器；
所述第二可调衰减器，用于调节所述雷达发射信号的功率，并将调节后的所述雷达发射信号发送给所述光延迟器；
所述光延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，并将延迟后的所述雷达发射信号发送给所述低噪声放大器；
所述低噪声放大器，用于放大所述雷达发射信号的功率以形成反射信号，并将所述反射信号发送给所述环形器。
上述方案中，所述环形器，还用于将所述反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给所述雷达天线。
上述方案中，所述喇叭和所述雷达天线间隔预定距离，所述预定距离大于所述雷达天线的2倍高度与所述雷达发射信号的波长平方的商值。
本发明实施例还提供了一种采用如上所述的雷达测试方法，应用于信号发生设备，包括：
形成射频信号；
将所述射频信号分为多路信号；
在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
基于所述发射指令，发射雷达发射信号给信号反馈设备；
接收信号反馈设备基于所述雷达发射信号反馈的反射信号；
基于所述反射信号，形成多路定标信号；
将所述多路定标信号发送给叠加处理设备，以进行合成处理形成图像。
上述方案中，所述将所述多路定标信号发送给叠加处理设备，以进行合成处理形成图像，包括：
将所述多路定标信号发送给叠加处理设备，对所述多路定标信号进行脉冲压缩处理，得到所述多路定标信号的幅度误差、相位误差和采样延迟；
所述叠加处理设备基于所述多路定标信号的幅度误差、相位误差和采样延迟对所述多路定标信号进行校准，得到多路校准信号；
所述叠加处理设备将所述多路校准后信号合成一路，形成高信噪比的图像。
本发明实施例还提供了一种采用如上所述的雷达测试方法，应用于信号反馈设备，包括：
接收雷达发射信号雷达发射信号雷达发射信号；
响应所述雷达发射信号，对所述雷达发射信号进行延迟，形成反射信号；
发射所述反射信号给所述信号发生设备。
上述方案中，所述响应所述雷达发射信号，对所述雷达发射信号进行延迟，形成反射信号，包括：
响应所述雷达发射信号，调节所述雷达发射信号的功率到预定范围后，对所述雷达发射信号进行延迟，并放大所述雷达发射信号的功率，形成反射信号。
本发明实施例还提供了一种信号发生设备，包括：
定标设备、雷达天线和信号发生器；
所述信号发生器的一端和所述定标设备的第一端连接，所述定标设备的第二端和所述雷达天线连接，所述定标设备的第三端和叠加处理设备连接；
所述信号发生器，用于形成射频信号，将所述射频信号发送给所述定标设备；
所述定标设备，用于将所述射频信号分为多路信号，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
所述信号发生器，还用于基于所述发射指令形成雷达发射信号通过所述定标设备发送给所述雷达天线；
所述雷达天线，用于发射所述雷达发射信号给信号反馈设备，以及接收所述信号反馈设备针对所述雷达发射信号反馈的反射信号，并基于所述反射信号，形成多路反射信号发送给所述定标设备；
所述定标设备，还用于采样所述多路反射信号的数据，形成多路定标信号发送给所述叠加处理设备；
所述叠加处理设备，用于基于所述多路定标信号形成图像。
上述方案中，所述定标设备包括：功分器和采集记录器；
所述功分器的第一端和所述采集记录器的第一端连接，所述功分器的第二端和所述信号发生器的一端连接，所述功分器的第三端通过多路穿舱高频电缆和所述雷达天线连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述信号发生器，用于形成所述射频信号，将所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，用于将所述射频信号分为多路雷达发射信号，将所述多路信号发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，用于采样所述多路信号，在所述多路信号中的至少一路信号发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
所述信号发生器，用于基于所述发射指令将所述雷达发射信号发送给所述功分器；
所述功分器，用于将所述雷达发射信号进行分路，通过多路穿舱高频电缆发送给所述雷达天线；
所述雷达天线，用于发射所述雷达发射信号给所述信号反馈设备，以及接收所述信号反馈设备针对所述雷达发射信号反馈的反射信号，并基于所述反射信号，形成多路反射信号发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，用于对所述多路反射信号进行采样得到所述多路定标信号，并发送给所述叠加处理设备。
上述方案中，所述定标设备还包括：第一可调衰减器、定向耦合器和接收机；
所述信号发生器的一端和所述第一可调衰减器的第一端连接，所述第一可调衰减器的第二端与所述功分器的第二端连接，所述功分器的第一端和所述定向耦合器的第一端连接，所述定向耦合器的第二端和所述接收机的第一端连接，所述接收机的第二端和所述采集记录器的第一端连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述第一可调衰减器，用于调节所述射频信号的功率，并将调节后的所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，还用于将所述射频信号分为所述多路信号，并发送给所述定向耦合器；
所述定向耦合器，用于将所述多路信号耦合进所述接收机；
所述接收机，用于将所述多路信号进行下变频至中频，并发送给所述采集记录器。
上述方案中，所述信号发生器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述第一可调衰减器；
所述第一可调衰减器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述功分器。
本发明实施例还提供了一种信号反馈设备，包括：喇叭和光延迟器；
所述喇叭的输出端和所述光延迟器的第一端连接，所述光延迟器的第二端和所述喇叭的输入端连接；
所述喇叭，用于接收所述雷达发射信号，并发送给所述光延迟器；
所述光延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，形成所述反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给所述信号发生设备。
上述方案中，所述信号反馈设备还包括：环形器、第二可调衰减器和低噪声放大器；
所述环形器包括：第一端口、第二端口和第三端口；
所述喇叭的输出端、输入端和所述环形器的第一端口连接，所述环形器的第二端口和所述第二可调衰减器的一端连接，所述第二可调衰减器的另一端和所述延迟器的一端连接，所述延迟器的另一端和所述低噪声放大器的一端连接，所述低噪声放大器的一端和所述环形器的第三端口连接；
所述喇叭，用于接收所述雷达发射信号，并发送给所述环形器；
所述环形器，用于将所述雷达发射信号发送给所述第二可调衰减器；
所述第二可调衰减器，用于调节所述雷达发射信号的功率，并将调节后的所述雷达发射信号发送给所述光延迟器；
所述光延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，并将延迟后的所述雷达发射信号发送给所述低噪声放大器；
所述低噪声放大器，用于放大所述雷达发射信号的功率以形成反射信号，并将所述反射信号发送给所述环形器。
上述方案中，所述环形器，还用于将所述反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给雷达天线。
本发明实施例中，雷达测试系统、方法、信号发生设备及信号反馈设备中的雷达测试系统包括：信号发生设备、信号反馈设备和叠加处理设备；信号发生设备和叠加处理设备通信连接，信号发生设备和信号反馈设备间隔预定距离设置；信号发生设备内设置有定标设备；信号发生设备形成射频信号；定标设备将射频信号分为多路信号，在多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令，使信号发生设备形成雷达发射信号发射给信号反馈设备，信号反馈设备接收雷达发射信号，基于雷达发射信号，形成反射信号发射给信号发生设备；信号发生设备将反射信号分为多路定标信号发送给叠加处理设备；叠加处理设备对多路定标信号的幅度差、相位差和采样延时进行标定、补偿从而可以获得高信噪比的图像。
附图说明
图1为本发明实施例提供的雷达仿真系统的一个可选的结构图；
图2为本发明实施例提供的雷达仿真系统的一个可选的结构图；
图3为本发明实施例提供的雷达仿真系统的一个可选的结构图；
图4为本发明实施例提供的雷达仿真系统的一个可选的结构图；
图5为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图一；
图6为本发明实施例提供的雷达仿真方法的一个可选的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的雷达仿真方法的一个可选的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的雷达仿真方法的一个可选的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的雷达仿真方法的一个可选的流程示意图；
图10为本发明实施例提供的雷达仿真方法的交互图；
图11为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图二；
图12为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图三；
图13为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图四；
图14为本发明实施例提供的信号反馈设备的结构图一；
图15为本发明实施例提供的信号反馈设备的结构图二。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
如果发明文件中出现“第一/第二”的类似描述则增加以下的说明，在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
请参阅图1，为本发明实施例提供的雷达测试系统的一个可选的结构图。
本发明实施例中，提供了一种雷达测试系统1。包括：信号发生设备2、信号反馈设备3和叠加处理设备5；信号发生设备2和叠加处理设备5通信连接，信号发生设备2和信号反馈设备3间隔预定距离设置；信号发生设备2内设置有定标设备4；信号发生设备2，用于形成射频信号；定标设备4，用于将射频信号分为多路信号，在多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；信号发生设备2，还用于基于发射指令发射雷达发射信号；信号反馈设备4，用于接收雷达发射信号，基于雷达发射信号，形成反射信号发射给信号发生设备2中的定标设备4；定标设备4基于反射信号，形成多路定标信号；叠加处理设备5对多路定标信号的幅度差、相位差和采样延时进行标定、补偿并进行数字波束形成处理，形成高信噪比的图像。
在本发明实施例中，雷达测试系统1进行测试时，信号发生设备2形成了射频信号，通过信号发生设备2内部的定标设备4将射频信号分为多路信号。定标设备4采样记录多路信号，在多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令，从而使信号发生设备形成波峰稳定的雷达发射信号。使得定标设备4对反射信号的采样存储更加精确。信号发生设备2将波峰稳定的雷达发射信号发送给信号反馈设备。
本发明实施例中，信号发生设备2和信号反馈设备3之间间隔了预定的距离。信号发生设备2中的雷达天线对应信号反馈设备3中的喇叭。信号发生设备2通过雷达天线发射雷达发射信号。对应雷达天线的喇叭接收到雷达发射信号。喇叭将雷达发射信号传送到信号反馈设备3中的光延迟器，光延迟器对雷达发射信号进行延时处理，形成反射信号。信号反馈设备3通过喇叭发射反射信号给信号雷达天线。雷达天线接收到反射信号。雷达天线把反射信号分为多路反射信号，通过穿舱高频电缆把多路反射信号发送给定标设备4。定标设备4对多路反射信号进行模数转换、数字滤波和采样量化处理，形成多路定标信号，并发送给叠加处理设备5。叠加处理设备5对多路定标信号的幅度差、相位差和采样延时进行标定、补偿并进行数字波束形成处理，形成高信噪比的图像。
本发明实施例中，当定标设备4针对多路信号在进行采集、记录时出现各通道间数据不同步，即数据抖动的情况时，可以调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使至少一路信号的采样数据稳定，来实现多路信号的高速度、高精度的数据实时采集和存储，从而使得信号发生设备2形成数据稳定的雷达发射信号。
本发明实施例中，雷达测试系统可以为数字波束合成孔径雷达的测试系统。
请参阅图2，为本发明实施例提供的雷达测试系统的一个可选的结构图。
本发明实施例中，信号发生设备2还包括：信号发生器22和雷达天线21；信号发生器22的一端和定标设备4的第一端连接，定标设备4的第二端和雷达天线21连接，定标设备4的第三端和叠加处理设备5连接；信号发生器22，用于形成射频信号，将射频信号发送给定标设备4；定标设备4，用于将射频信号分为多路雷达发射信号，在多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令，使信号发生器22基于发射指令形成雷达发射信号；信号发生器22，还用于将雷达发射信号通过定标设备4发送给雷达天线21；雷达天线21，用于发射雷达发射信号给信号反馈设备3；信号反馈设备3，用于基于雷达发射信号，形成反射信号发射给雷达天线21；
本发明实施例中，信号反馈设备3包括：喇叭31和光延迟器34；喇叭31的输出端和光延迟器34的第一端连接，光延迟器34的第二端和喇叭31的输入端连接；喇叭31，用于接收雷达发射信号并发送给光延迟器34；光延迟器34，用于对雷达发射信号进行延迟处理，形成反射信号发送给喇叭；喇叭31，还用于发射反射信号给信号发生设备2中的雷达天线21。雷达天线21，还用于基于反射信号，形成多路反射信号发送给定标设备4；定标设备4，还用于采样多路反射信号的数据参数，形成多路定标信号发送给叠加处理设备5。请参阅图3，为本发明实施例提供的雷达测试系统的一个可选的结构图。
本发明实施例中，定标设备4包括：功分器41和采集记录器45；功分器41的第一端和采集记录器45的第一端连接，功分器41的第二端和信号发生器22的一端连接，功分器41的第三端通过多路穿舱高频电缆23和雷达天线21连接，采集记录器45的第二端和叠加处理设备5连接；信号发生器22，用于形成射频信号，将射频信号发送给功分器41；功分器41，用于将射频信号分为多路雷达发射信号发送给采集记录器45；采集记录器45，用于采样多路信号的数据，在多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使信号发生器22形成雷达发射信号；信号发生器22，用于将雷达发射信号发送给功分器41；功分器41，用于将雷达发射信号进行分路，通过多路穿舱高频电缆23发送给雷达天线21；雷达天线21，用于发射雷达发射信号给信号反馈设备3；信号反馈设备3，用于雷达发射信号接收雷达发射信号并进行延迟处理形成反射信号发射给雷达天线21；雷达天线21，还用于将反射信号分路形成多路反射信号，通过多路穿舱高频电缆发送给采集记录器45；采集记录器45，用于对多路反射信号进行采样并存储得到多路定标信号，并发送给叠加处理设备5。
本发明实施例中，信号反馈设备3包括：喇叭31、光延迟器34、环形器32、第二可调衰减器33和低噪声放大器35；环形器32包括：第一端口、第二端口和第三端口；喇叭31的输入端、输出端和环形器32的第一端口连接，环形器32的第二端口和第二可调衰减器33的一端连接，第二可调衰减器33的另一端和光延迟器34的一端连接，光延迟器34的另一端和低噪声放大器35的一端连接，低噪声放大器35的一端和环形器32的第三端口连接；喇叭31，用于接收雷达天线21发射的雷达发射信号并发送给环形器32；环形器32，用于将雷达发射信号发送给第二可调衰减器33；第二可调衰减器33，用于调节雷达发射信号的功率，并将调节后的雷达发射信号发送给光延迟器34；光延迟器34，用于对雷达发射信号进行延迟处理，并将延迟处理后的雷达发射信号发送给低噪声放大器35；低噪声放大器35，用于放大雷达发射信号的功率并发送给环形器32。环形器32，还用于将反射信号发送给喇叭31；喇叭31，还用于发射反射信号给雷达天线21。雷达天线21，还用于将反射信号分路形成多路反射信号，通过多路穿舱高频电缆23发送给采集记录器45；采集记录器45，用于对多路反射信号进行采样并存储得到多路定标信号，并发送给叠加处理设备5。
本发明实施例中，定标设备4针对多路信号在进行采集、记录时出现通道间数据不同步，即多路信号中的一路或者多路信号数据抖动的情况时，可以调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定，来实现多路信号的高速度、高精度的实时采集和存储。以便于信号发生设备2发送稳定的雷达发射信号给信号反馈设备3。
请参阅图4，为本发明实施例提供的雷达测试系统的一个可选的结构图。
本发明实施例中，定标设备4包括：功分器41、第一可调衰减器42、定向耦合器43、接收机44和采集记录器45；信号发生器22的一端和第一可调衰减器42的第一端连接，第一可调衰减器42的第二端与功分器41的第二端连接，功分器41的第一端和定向耦合器43的第一端连接，功分器41的第三端通过多路穿舱高频电缆23和雷达天线21连接，定向耦合器43的第二端和接收机44的第一端连接，接收机44的第二端和采集记录器45的第一端连接，采集记录器45的第二端和叠加处理设备5连接；所述第一可调衰减器42，用于调节所述射频信号的功率，并将调节后的所述射频信号发送给所述功分器41；所述功分器41，还用于将所述射频信号分为所述多路信号，并发送给所述定向耦合器43；所述定向耦合器43，用于将所述多路信号耦合进所述接收机44；所述接收机44，用于将所述多路信号进行下变频至中频，并发送给所述采集记录器45；所述采集记录器45，用于采样所述多路信号的数据，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；所述信号发生器22，还用于基于发射指令将所述雷达发射信号发送给所述第一可调衰减器42；所述第一可调衰减器42，还用于将所述雷达发射信号发送给所述功分器41；所述功分器41，用于将所述雷达发射信号进行分路，通过多路穿舱高频电缆23发送给所述雷达天线21；所述雷达天线21，用于发射所述雷达发射信号给所述信号反馈设备3；所述信号反馈设备3，用于接收所述雷达发射信号，形成所述反射信号发射给所述雷达天线21；所述雷达天线21，还用于将所述反射信号分路形成多路反射信号，通过多路穿舱高频电缆23发送给所述采集记录器45；所述采集记录器45，用于对所述多路反射信号进行采样得到所述多路定标信号，并发送给所述叠加处理设备5。
本发明实施例中，信号发生器22，用于形成雷达发射信号，将雷达发射信号发送给功分器41，功分器41将雷达发射信号分为多路雷达发射信号发送给雷达天线21；雷达天线21，用于发射雷达发射信号给信号反馈设备3，或在信号反馈设备3发射反射信号给信号发生设备2时，接收反射信号。在本发明实施例中，雷达天线21将多路雷达发射信号中的一路或者几路雷达发射信号发送给信号反馈设备3。
本发明实施例中，信号反馈设备3包括：喇叭31、环形器32、光延迟器34、第二可调衰减器33和低噪声放大器34和功率计36；环形器31包括：第一端口、第二端口和第三端口；喇叭31的一端分别和功率计36、环形器32的第一端口连接，环形器32的第二端口和第二可调衰减器33的一端连接，第二可调衰减器33的另一端和光延迟器34的一端连接，光延迟器34的另一端和低噪声放大器35的一端连接，低噪声放大器35的一端和环形器32的第三端口连接；喇叭31，用于接收雷达天线21发射的雷达发射信号发送给环形器32和功率计36；环形器32，用于将喇叭31接收的雷达发射信号发送给第二可调衰减器33；第二可调衰减器33，用于调节环形器32发送的雷达发射信号的功率，并将调节后的雷达发射信号发送给光延迟器34；光延迟器34，用于对雷达发射信号进行延迟处理，并将延迟处理后的雷达发射信号发送给低噪声放大器35；低噪声放大器35，用于增大光延迟器34发送的雷达发射信号的功率以形成反射信号，并发送给环形器32。环形器32，还用于将低噪声放大器35放大的雷达发射信号发送给喇叭31；喇叭31，还用于发射环形器32发送的雷达发射信号给雷达天线21。
本发明实施例中，在信号发生设备2发射雷达发射信号时，信号发生器22，首先形成射频信号，经过定标设备对射频信号进行处理，使得信号发生器22形成数据稳定的雷达发射信号，信号发生器22将雷达发射信号通过功分器41分为多路雷达发射信号。功分器41通过多路穿舱高频电缆23将多路雷达发射信号传送给雷达天线21，雷达天线21将一路或者多路雷达发射信号发射给信号反馈设备3。信号反馈设备3的喇叭31接收到雷达发射信号。雷达发射信号喇叭31将接收的雷达发射信号发送至功率计36和环形器32的第一端。功率计36对雷达发射信号的功率等信号参数进行监测。环形器32将雷达发射信号传送给第二可调衰减器33。当雷达发射信号的功率较大时，第二可调衰减器33对雷达发射信号的功率进行适当调节，使得接收信号的功率在信号反馈设备3的各个电子器件的接收范围之内。第二可调衰减器33对雷达发射信号进行衰减之后，将雷达发射信号发送给光延迟器34。光延迟器34对雷达发射信号的传送延迟一定时间。信号反馈设备3中设置光延迟器34的作用是为了模仿雷达发射信号发射至地面，经地物之后又反射回信号发生设备2的状态。光延迟器34将延时后的雷达发射信号发送至低噪声放大器35。低噪声放大器35将雷达发射信号的功率放大后传输到环形器32的第三端。环形器32将发射信号通过第一端传送给喇叭31。喇叭31将延时后的雷达发射信号发射给雷达天线21。
本发明实施例中，定标设备4构成了有线闭环回路。信号发生器22形成射频信号发送给第一可调衰减器42，第一可调衰减器42对信号发生器22产生的射频信号功率进行调整并发送给功分器41，功分器41将射频信号分为多路信号发送至定向耦合器43。定向耦合器43将多路信号耦合进接收机44。接收机44将定向耦合器耦合进来的多路信号进行下变频至中频，并发送给采集记录器45。采集记录器45对多路信号进行数据采样，同时还用于在对多路信号进行数据采样时监测多通道间数据采集的不同步性，通过观察连续多帧采样信号脉冲压缩后峰值位置的变化来判断多路信号数据采集时的同步性，当多路信号的数据采集出现数据不同步的情况时，可调节多路信号中出现数据不同步的一路或者几路信号对应的采集板卡中采样时钟的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定，来实现高速度、高精度的数据实时采集和存储。使信号发生器形成数据稳定的雷达发射信号。
本发明实施例中，信号发生设备2和信号反馈设备3构成了无线闭环回路，对于无线闭环回路，信号发生设备2形成波峰数据稳定的雷达发射信号发送给信号反馈设备3，信号反馈设备3对雷达发射信号进行延迟，形成反射信号发送给信号发生设备的雷达天线21，雷达天线21接收到反射信号，雷达天线21通过穿舱高频电缆23将反射信号发送给接收机44。接收机44对多路接收信号进行下变频并发送给数据采集设备45。采集记录器45，用于对多路反射信号进行采样得到多路定标信号，并发送给叠加处理设备5。
本发明实施例中，采集记录器45内部设置有可调节采样时钟触发延迟时间的采集板卡。采集板卡用来对接收机接收到的多路信号进行采样，通过观察连续多帧采样信号脉冲压缩后峰值位置的变化来判断多路信号数据采集时的同步性，当多路信号的数据采集出现数据不同步的情况时，可调节多路信号中出现数据不同步的一路或者几路信号对应的采集板卡中采样时钟的触发延迟时间使一路或者几路信号的采样数据稳定，来实现高速度、高精度的数据实时采集和存储。使信号发生器22形成波峰数据稳定的雷达发射信号。
本发明实施例中，喇叭31和雷达天线21间隔预定距离设置。其中，喇叭31和雷达天线21间隔的预定距离大于雷达天线21的2倍高度与雷达发射信号的波长平方的商值，使其满足电磁波传播的远场条件。喇叭31和雷达天线21间隔的预定距离L可以用公式(1)表示：
Figure GDA0003734855780000181
其中h为雷达天线21的高度，λ为雷达发射信号的波长。2倍的雷达天线21高度除以雷达发射信号波长的平方可以得到一个商值。喇叭31和雷达天线21间隔的预定距离L大于该商值。
请参阅图5，为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图。
本发明实施例中，信号发生设备2包括：用于形成雷达发射信号的信号发生器22和发射雷达发射信号或接收反射信号雷达天线21。定标设备4包括：功分器41、第一可调衰减器42、定向耦合器43、接收机44和采集记录器45；信号发生器的一端和第一可调衰减器42的第一端连接，第一可调衰减器的第二端和功分器41的第二端连接，功分器41的第一端和定向耦合器43的第一端连接，定向耦合器43的第二端和接收机44的第一端连接，接收机44的第二端和采集记录器45的第一端连接，采集记录器45的第二端和叠加处理设备5连接；本发明实施例中，信号发生设备2还包括雷达配电单元7和监控定时单元8。其中，雷达配电单元7用于给信号发生设备中的信号发生器22、功分器41、雷达天线21、第一可调衰减器42、定向耦合器43、接收机44和采集记录器45进行供电。监控定时单元8用于产生触发脉冲控制雷达各部分同步工作。
本发明实施例中，采集记录器45将多路定标信号发送至外部的数据记录器6进行存储，方便追溯。
图6为本发明实施例提供的雷达测试方法的一个可选的流程示意图，将结合步骤进行说明。
S01，形成射频信号。
本发明实施例中，信号发生设备在进行雷达测试时，首先形成射频信号，对射频信号的数据波动进行检测。
S02，将射频信号分为多路信号。
本发明实施例中，信号发生设备通过功分器将射频信号分为多路信。
S03，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令。
本发明实施例中，当多路信号中的一路或者多路数据发生抖动时，可以调节信号发生设备中的采集记录器的上的发生抖动的一路或者多路信号对应的采样的触发延迟时间，使一路或者多路信号的采样数据稳定并发出发射指令。
S04，基于发射指令，发射雷达发射信号给信号反馈设备。
本发明实施例中，为了满足电磁波传播的远场条件，信号发生设备和信号反馈设备间隔预定距离设置。信号发生设备的信号发生器在发射指令的作用下向信号反馈设备发射雷达发射信号。
S05，接收信号反馈设备基于雷达发射信号反馈的反射信号。
本发明实施例中，信号反馈设备接收到雷达发射信号之后，信号反馈设备通过光延迟器对雷达发射信号做延迟处理，形成反射信号发送给信号发生设备。信号反馈设备对雷达发射信号做延迟处理的目的在于，模拟合成孔径雷达场外的工作状态。
S06，基于反射信号，形成多路定标信号。
本发明实施例中，信号发生设备通过功分器将反射信号分为多路反射信号，信号发生设备对多路反射信号进行采样存储形成了多路定标信号
S07，将多路定标信号发送给叠加处理设备，以进行合成处理形成图像。
本发明实施例中，信号发生设备将多路定标信号发送给叠加处理设备。叠加处理设备用于基于多路定标信号对系统各通道间的幅、相误差和采样延时等进行标定、补偿并进行数字波束形成处理，将多路定标信号合成一路高信噪比的图像。
在一些实施例中，参见图7，图7为本发明实施例提供的雷达测试方法的一个可选的流程示意图，图6示出的S07还可以通过S08至S10实现，将结合各步骤进行说明。
S08，将多路定标信号发送给叠加处理设备，对多路定标信号进行脉冲压缩处理，得到多路定标信号的幅度误差、相位误差和采样延迟。
本发明实施例中，叠加处理设备对多路定标信号进行脉冲压缩，将定标信号的宽脉冲压缩成窄脉冲，使反射信号出现峰值,，从而可以计算出多路定标信号的幅度误差、相位误差和采样延迟。
本发明实施例中，定标设备将第n通道的定标信号多帧脉冲压缩后，定标信号峰值处的幅度统计平均值比上参考通道的定标信号多帧脉冲压缩后信号峰值处的幅度统计平均值可以得到第n通道的定标信号的幅度误差
Figure GDA0003734855780000201
定标设备可以通过公式(2)计算得到估计的第n通道的定标信号的幅度误差
Figure GDA0003734855780000202
Figure GDA0003734855780000203
其中，
Figure GDA0003734855780000204
为第n通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处的幅度统计平均值，
Figure GDA0003734855780000205
为参考通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处的幅度统计平均值值。通过第n通道的定标信号脉冲压缩后的幅度统计平均值
Figure GDA0003734855780000206
除以参考通道的定标信号的幅度统计平均值
Figure GDA0003734855780000207
可以得到第n通道的定标信号的幅度误差
Figure GDA0003734855780000208
本发明实施例中，定标设备将第n通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处的相位统计平均值减去参考通道的定标信号多帧脉冲压缩后信号峰值位置处的相位统计平均值可以得到第n通道的定标信号的相位误差
Figure GDA0003734855780000209
定标设备可以通过公式(3)计算得到估计的第n通道的定标信号的相位误差
Figure GDA00037348557800002010
Figure GDA00037348557800002011
其中，
Figure GDA00037348557800002012
为第n通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处的相位统计平均值，
Figure GDA00037348557800002013
为参考通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处的相位统计平均值。通过第n通道的定标信号的相位统计平均值
Figure GDA00037348557800002014
减去参考通道多帧信号脉冲压缩后峰值位置处相位统计平均值
Figure GDA00037348557800002015
可以得到第n通道的定标信号的相位误差
Figure GDA00037348557800002016
本发明实施例中，定标设备将第n通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置的统计平均减去参考通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置的统计平均可以得到第n通道的定标信号的采样延迟误差
Figure GDA00037348557800002017
可以通过公式(4)计算得到第n通道的定标信号的采样延迟
Figure GDA0003734855780000211
Figure GDA0003734855780000212
其中，
Figure GDA0003734855780000213
为第n通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处对应的瞬时时刻的统计平均值，
Figure GDA0003734855780000214
为参考通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处对应的瞬时时刻的统计平均值。通过第n通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处对应的瞬时时刻的统计平均值
Figure GDA0003734855780000215
减去参考通道的定标信号多帧信号脉冲压缩后峰值位置处对应的瞬时时刻的统计平均值
Figure GDA0003734855780000216
可以得到第n通道的定标信号的采样延迟
Figure GDA0003734855780000217
S09，叠加处理设备基于多路定标信号的幅度误差、相位误差和采样延迟对多路定标信号进行校准，得到多路校准信号。
本发明实施例中，叠加处理设备计算得到了第n通道的幅度误差、相位误差和采样延迟并进行校准，得到校准后的多路校准信号。
S10，叠加处理设备将多路校准后信号合成一路，形成图像。
本发明实施例中，叠加处理设备基于多路定标信号对系统各通道间的幅、相误差和采样延时等进行标定、补偿形成了多路校准信号，对多路校准信号进行数字波束形成处理，将多路校准信号合成一路，形成高信噪比的图像。
图8为本发明实施例提供的雷达测试方法的一个可选的流程示意图。应用于信号反馈设备。将结合步骤进行说明。
S21，接收雷达发射信号。
本发明实施例中，为了满足电磁波传播的远场条件，信号反馈设备和信号发生设备间隔预定距离设置。信号发生设备的雷达天线发射出雷达发射信号，与雷达天线间隔预定距离的信号反馈设备的喇叭接收到雷达天线发射的雷达发射信号。
S22，响应雷达发射信号，对雷达发射信号进行延迟，形成反射信号。
本发明实施例中，信号反馈设备接收到雷达发射信号之后，将雷达发射信号发送给信号反馈设备内部的光延迟器。光延迟器对雷达发射信号延迟一定时间，模拟雷达外场实际工作状态。
S23，发射反射信号给信号发生设备。
本发明实施例中，信号反馈设备对信号进行延迟处理后再次通过喇叭将延迟后的反射信号发送给信号发生设备中的雷达天线。
在一些实施例中，参见图9，图9为本发明实施例提供的雷达测试方法的一个可选的流程示意图，图8示出的S22还可以通过S24实现，将结合各步骤进行说明。
S24，响应雷达发射信号，调节雷达发射信号的功率到预定范围后，对雷达发射信号进行延迟，并放大雷达发射信号的功率，形成反射信号。
本发明实施例中，信号反馈设备首先通过信号反馈设备内部的第二可调衰减器对雷达发射信号的功率进行调节。使雷达发射信号的功率在信号反馈设备内的各个电子器件的接受范围之内。然后信号反馈设备通过对雷达发射信号进行延迟处理，模仿雷达在外场工作的实际状态。信号反馈设备对雷达发射信号进行延迟处理之后，再经低噪声放大器放大雷达发射信号的功率，形成反射信号并通过喇叭发射。
请参阅图10，为本发明实施例提供的雷达测试方法的交互图。将结合步骤进行说明。
S31，信号发生设备形成射频信号。
具体实施过程如图6中的S01，请参照S01。
S32，信号发生设备将射频信号分为多路信号。
具体实施过程如图6中的S02，请参照S02。
S33，信号发生设备调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令。
具体实施过程如图6中的S03，请参照S03。
S34，信号发生设备基于发射指令，发射雷达发射信号给信号反馈设备。
具体实施过程如图6中的S04，请参照S04。
S35，信号反馈设备响应雷达发射信号，对雷达发射信号进行延迟，形成反射信号。
具体实施过程如图7中的S22，请参照S22。
S36，信号反馈设备发射反射信号给信号发生设备。
具体实施过程如图7中的S23，请参照S23。
S37，信号发生设备基于反射信号，形成多路定标信号。
具体实施过程如图6中的S06，请参照S06。
S38，信号发生设备将多路定标信号发送给叠加处理设备，以进行合成处理形成图像。
具体实施过程如图6中的S07，请参照S07。
本发明实施例中，通过信号发生设备发射雷达发射信号，信号反馈设备接收并响应雷达发射信号，形成反射信号发射给信号发生设备；信号发生设备内设置的定标设备将反射信号分为多路反射信号，并在多路反射信号中的至少一路反射信号数据发生波动时，调节至少一路反射信号对应的采样的触发延迟时间，以形成采样稳定的多路定标信号；叠加处理设备可以基于上述多路定标信号提取幅度、相位和采样延时误差并校准，校准之后进行数字波束形成处理将多路信号合成一路高信噪比的图像。
请参阅图11，为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图二。
本发明实施例提供的一种信号发生设备2，包括：定标设备4、雷达天线21和信号发生器22；信号发生器22的一端和定标设备4的第一端连接，定标设备4的第二端和雷达天线21连接，定标设备4的第三端和叠加处理设备5连接；
本发明实施例中，信号发生器22，用于形成射频信号，将射频信号发送给定标设备4；定标设备4，用于将射频信号分为多路雷达发射信号，在多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；信号发生器22，还用于基于发射指令形成雷达发射信号通过定标设备4发送给雷达天线21；发送给雷达天线21；雷达天线21，用于发射雷达发射信号给信号反馈设备3，以及接收信号反馈设备针对雷达发射信号反馈的反射信号，并基于反射信号，形成多路反射信号发送给定标设备4；定标设备4，还用于采样多路反射信号的数据参数，形成多路定标信号发送给叠加处理设备5；叠加处理设备5，用于基于多路定标信号形成图像。
本发明实施例中，当定标设备4监测到某一路或者几路反射信号的采样数据出现波动，可以调节对应该路反射信号的采样触发延迟时间。从而定标设备4就会接收到采样数据稳定的多路反射信号。定标设备4根据采样数据稳定的多路反射信号形成了多路定标信号，叠加处理设备5基于上述多路定标信号提取幅度、相位和采样延时误差并校准，校准之后进行数字波束形成处理将多路信号合成一路高信噪比的图像。
请参阅图12，为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图三。
本发明实施例中，定标设备4包括：功分器41和采集记录器45；功分器41的第一端和采集记录器45的第一端连接，功分器41的第二端和信号发生器22的一端连接，功分器41的第三端通过多路穿舱高频电缆23和雷达天线21连接，采集记录器45的第二端和叠加处理设备5连接；
本发明实施例中，信号发生器22，用于形成射频信号，将射频信号发送给采集记录器45；采集记录器45，用于采样多路信号的数据，在多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；信号发生器22，用于基于发射指令将雷达发射信号发送给功分器41；功分器41，用于将雷达发射信号进行分路，通过多路穿舱高频电缆23发送给雷达天线21；雷达天线21，用于发射雷达发射信号给信号反馈设备3，以及接收信号反馈设备3针对雷达发射信号反馈的反射信号，基于反射信号，形成多路反射信号发送给采集记录器45；采集记录器45，用于对多路反射信号进行采样得到多路定标信号，并发送给叠加处理设备5。
本发明实施例中，通过定标设备4中的功分器41将反射信号分为多路反射信号，当通过采集记录器45反映的波峰数据监测到某一路或者几路反射信号的采样数据出现波动，可以调节对应该路反射信号的采样触发延迟时间，从而定标设备4就会接收到采样数据稳定的多路反射信号。定标设备4根据采样数据稳定的多路反射信号形成了多路定标信号，叠加处理设备5基于上述多路定标信号提取幅度、相位和采样延时误差并校准，校准之后进行数字波束形成处理将多路信号合成一路高信噪比的图像。请参阅图13，为本发明实施例提供的信号发生设备的结构图四。
本发明实施例中，定标设备4包括：功分器41、采集记录器45、第一可调衰减器42、定向耦合器43和接收机44；所述信号发生器22的一端和所述第一可调衰减器42的第一端连接，所述第一可调衰减器42的第二端与所述功分器41的第二端连接，所述功分器41的第一端和所述定向耦合器42的第一端连接，功分器41的第三端通过多路穿舱高频电缆23和雷达天线21连接，定向耦合器43的第二端和接收机44的第一端连接，接收机44的第二端和采集记录器45的第一端连接，采集记录器45的第二端和叠加处理设备5连接；
本发明实施例中，所述第一可调衰减器42，用于调节所述射频信号的功率，并将调节后的所述射频信号发送给所述功分器41；所述功分器41，还用于将所述射频信号分为所述多路信号，并发送给所述定向耦合器43；所述定向耦合器43，用于将所述多路信号耦合进所述接收机44；所述接收机44，用于将所述多路信号进行下变频至中频，并发送给所述采集记录器45；所述采集记录器45，用于采样所述多路信号的数据，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；所述信号发生器22，还用于基于发射指令将所述雷达发射信号发送给所述第一可调衰减器42；所述第一可调衰减器42，还用于将所述雷达发射信号发送给所述功分器41；所述功分器41，用于将所述雷达发射信号进行分路，通过多路穿舱高频电缆23发送给所述雷达天线21；所述雷达天线21，用于发射所述雷达发射信号给所述信号反馈设备3，以及接收所述信号反馈设备3针对所述雷达发射信号反馈的反射信号，基于所述反射信号，形成多路反射信号发送给所述采集记录器45；所述采集记录器45，用于对所述多路反射信号进行采样得到所述多路定标信号，并发送给所述叠加处理设备5。
本发明实施例中，当定标设备4监测到某一路或者几路反射信号的采样数据出现波动，可以调节对应该路反射信号的设置在定标设备4内部的采集板卡的采样触发延迟时间，使某一路的反射信号的采样数据稳定。定标设备4根据采样数据稳定的多路反射信号形成了多路定标信号，叠加处理设备5基于上述多路定标信号提取幅度、相位和采样延时误差并校准，校准之后进行数字波束形成处理将多路信号合成一路高信噪比的图像。请参阅图14，为本发明实施例提供的信号反馈设备的结构图一。
本发明实施例中，信号反馈设备包括：喇叭31和光延迟器34；喇叭31的输出端和光延迟器34的第一端连接，光延迟器34的第二端和喇叭31的输入端连接；喇叭31，用于接收雷达发射信号并发送给光延迟器34；光延迟器，用于对雷达发射信号进行延迟，形成反射信号发送给喇叭31；喇叭31，还用于发射反射信号给信号发生设备2。
本发明实施例中，信号反馈设备通过光延迟器进行延迟处理，可以模仿雷达发射信号发射至地面，经地面的设备反射之后又发射回信号发生设备的状态。可以在有限的空间内达到雷达发射信号仿真的状态。信号发生设备接收到反射信号之后，最终通过叠加处理设备处理多路定标信号得到清晰的图像。
请参阅图15，为本发明实施例提供的信号反馈设备的结构图二。
本发明实施例中，信号反馈设备3还包括：喇叭31、光延迟器34、环形32、第二可调衰减器33和低噪声放大器35；环形器32包括：第一端口、第二端口和第三端口；喇叭31的输出端、输入端和环形器32的第一端口连接，环形器32的第二端口和第二可调衰减器33的一端连接，第二可调衰减器33的另一端和光延迟器34的一端连接，光延迟器34的另一端和低噪声放大器35的一端连接，低噪声放大器35的一端和环形器的第三端口连接；
本发明实施例中，喇叭31，用于接收雷达发射信号，发送给环形器32；环形器32，用于将雷达发射信号发送给第二可调衰减器33；第二可调衰减器33，用于调节雷达发射信号的功率，并将调节后的雷达发射信号发送给光延迟器34；光延迟器34，用于对雷达发射信号进行延迟处理，并将延迟处理后的雷达发射信号发送给低噪声放大器35；低噪声放大器35，用于放大雷达发射信号的功率以形成反射信号，并将反射信号发送给环形器32。环形器32，还用于将反射信号发送给喇叭；喇叭31，还用于发射反射信号给雷达天线21。
本发明实施例中，信号反馈设备通过喇叭将多路雷达发射信号合并成为雷达发射信号，然后通过光延迟器进行延迟处理，可以模仿雷达发射信号发射至地面，经地面的设备反射之后又发射回信号发生设备的状态。可以在有限的空间内达到雷达发射信号仿真的工作状态。信号发生设备接收到反射信号之后最终通过叠加处理设备处理多路定标信号得到清晰的图像。
以上，仅为本发明的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种雷达测试系统，其特征在于，包括：
信号发生设备、信号反馈设备和叠加处理设备；所述信号发生设备和所述叠加处理设备通信连接，所述信号发生设备和所述信号反馈设备间隔预定距离设置；所述信号发生设备内设置有定标设备；所述定标设备包括：功分器和采集记录器；所述信号发生设备还包括：信号发生器和雷达天线；
所述功分器的第一端和所述采集记录器的第一端连接，所述功分器的第二端和所述信号发生器的一端连接，所述功分器的第三端通过多路穿舱高频电缆和所述雷达天线连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述信号发生器，用于形成射频信号，将所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，用于将所述射频信号分为多路信号，将所述多路信号发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，用于采样所述多路信号数据，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
所述信号发生器，还用于基于所述发射指令将雷达发射信号发送给所述功分器；
所述功分器，还用于将所述雷达发射信号分成多路功率相同的信号，通过所述多路穿舱高频电缆发送给所述雷达天线；
所述雷达天线，用于发射所述雷达发射信号给所述信号反馈设备；
所述信号反馈设备，用于基于所述雷达发射信号，形成反射信号发射给所述雷达天线；
所述雷达天线，还用于将所述反射信号分路形成多路反射信号，通过多路穿舱高频电缆发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，还用于对所述多路反射信号进行采样得到多路定标信号，并发送给所述叠加处理设备；
所述叠加处理设备，用于基于所述多路定标信号形成图像。
2.根据权利要求1所述的雷达测试系统，其特征在于，所述定标设备还包括：第一可调衰减器、定向耦合器和接收机；
所述信号发生器的一端和所述第一可调衰减器的第一端连接，所述第一可调衰减器的第二端与所述功分器的第二端连接，所述功分器的第一端和所述定向耦合器的第一端连接，所述定向耦合器的第二端和所述接收机的第一端连接，所述接收机的第二端和所述采集记录器的第一端连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述第一可调衰减器，用于调节所述射频信号的功率，并将调节后的所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，还用于将所述射频信号分为所述多路信号，并发送给所述定向耦合器；
所述定向耦合器，用于将所述多路信号耦合进所述接收机；
所述接收机，用于将所述多路信号进行下变频至中频，并发送给所述采集记录器。
3.根据权利要求2所述的雷达测试系统，其特征在于，所述信号发生器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述第一可调衰减器；
所述第一可调衰减器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述功分器。
4.根据权利要求1-3任一项所述的雷达测试系统，其特征在于，所述信号反馈设备包括：喇叭和光延迟器；
所述喇叭的输出端和所述光延迟器的第一端连接，所述光延迟器的第二端和所述喇叭的输入端连接；
所述喇叭，用于接收所述雷达发射信号，并发送给所述光延迟器；
所述延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，形成反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给所述信号发生设备。
5.根据权利要求4所述的雷达测试系统，其特征在于，所述信号反馈设备还包括：环形器、第二可调衰减器和低噪声放大器；
所述环形器包括：第一端口、第二端口和第三端口；
所述喇叭的输入端、输出端和所述环形器的第一端口连接，所述环形器的第二端口和所述第二可调衰减器的一端连接，所述第二可调衰减器的另一端和所述延迟器的一端连接，所述延迟器的另一端和所述低噪声放大器的一端连接，所述低噪声放大器的一端和所述环形器的第三端口连接；
所述喇叭，用于接收雷达天线发射的所述雷达发射信号，并发送给所述环形器；
所述环形器，用于将所述雷达发射信号发送给所述第二可调衰减器；
所述第二可调衰减器，用于调节所述雷达发射信号的功率，并将调节后的所述雷达发射信号发送给所述光延迟器；
所述光延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，并将延迟后的所述雷达发射信号发送给所述低噪声放大器；
所述低噪声放大器，用于放大所述雷达发射信号的功率以形成反射信号，并将所述反射信号发送给所述环形器。
6.根据权利要求5所述的雷达测试系统，其特征在于，所述环形器，还用于将所述反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给所述雷达天线。
7.根据权利要求6所述雷达测试系统，其特征在于，所述喇叭和所述雷达天线间隔预定距离，所述预定距离大于所述雷达天线的2倍高度与所述雷达发射信号的波长平方的商值。
8.一种采用如权利要求1-7任一项所述雷达测试系统的雷达测试方法，应用于信号发生设备，其特征在于，包括：
形成射频信号；
将所述射频信号分为多路信号；
在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间，使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
基于所述发射指令，发射雷达发射信号给信号反馈设备；
接收信号反馈设备基于所述雷达发射信号反馈的反射信号；
对所述反射信号形成的多路反射信号进行采样，得到多路定标信号；
将所述多路定标信号发送给叠加处理设备，以进行合成处理形成图像。
9.根据权利要求8所述的雷达测试方法，其特征在于，所述将所述多路定标信号发送给叠加处理设备，以进行合成处理形成图像，包括：
将所述多路定标信号发送给叠加处理设备，对所述多路定标信号进行脉冲压缩处理，得到所述多路定标信号的幅度误差、相位误差和采样延迟；
所述叠加处理设备基于所述多路定标信号的幅度误差、相位误差和采样延迟对所述多路定标信号进行校准，得到多路校准信号；
所述叠加处理设备将所述多路校准后信号合成一路，形成图像。
10.一种采用如权利要求1-7任一项所述雷达测试系统的雷达测试方法，应用于信号反馈设备，其特征在于，包括：
接收雷达发射信号；
响应所述雷达发射信号，对所述雷达发射信号进行延迟，形成反射信号；
发射所述反射信号给所述信号发生设备。
11.根据权利要求10所述的雷达测试方法，其特征在于，所述响应所述雷达发射信号，对所述雷达发射信号进行延迟，形成反射信号，包括：
响应所述雷达发射信号，调节所述雷达发射信号的功率到预定范围后，对所述雷达发射信号进行延迟，并放大所述雷达发射信号的功率，形成反射信号。
12.一种信号发生设备，其特征在于，包括：
定标设备、雷达天线、信号发生器和叠加处理设备；所述定标设备包括：功分器和采集记录器；
所述功分器的第一端和所述采集记录器的第一端连接，所述功分器的第二端和所述信号发生器的一端连接，所述功分器的第三端通过多路穿舱高频电缆和所述雷达天线连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述信号发生器，用于形成射频信号，将所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，用于将所述射频信号分为多路信号，将所述多路信号发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，用于采样所述多路信号数据，在所述多路信号中的至少一路信号数据发生抖动时，调节所述至少一路信号对应的采样的触发延迟时间使所述至少一路信号的采样数据稳定并发出发射指令；
所述信号发生器，用于基于所述发射指令将雷达发射信号发送给所述功分器；
所述功分器，用于将所述雷达发射信号进行分路，通过多路穿舱高频电缆发送给所述雷达天线；
所述雷达天线，用于发射所述雷达发射信号给信号反馈设备，以及接收所述信号反馈设备针对所述雷达发射信号反馈的反射信号，并基于所述反射信号，形成多路反射信号发送给所述采集记录器；
所述采集记录器，用于对所述多路反射信号进行采样得到多路定标信号，并发送给所述叠加处理设备；
所述叠加处理设备，用于基于所述多路定标信号形成图像。
13.根据权利要求12所述的信号发生设备，其特征在于，所述定标设备还包括：第一可调衰减器、定向耦合器和接收机；
所述信号发生器的一端和所述第一可调衰减器的第一端连接，所述第一可调衰减器的第二端与所述功分器的第二端连接，所述功分器的第一端和所述定向耦合器的第一端连接，所述定向耦合器的第二端和所述接收机的第一端连接，所述接收机的第二端和所述采集记录器的第一端连接，所述采集记录器的第二端和所述叠加处理设备连接；
所述第一可调衰减器，用于调节所述射频信号的功率，并将调节后的所述射频信号发送给所述功分器；
所述功分器，还用于将所述射频信号分为所述多路信号，并发送给所述定向耦合器；
所述定向耦合器，用于将所述多路信号耦合进所述接收机；
所述接收机，用于将所述多路信号进行下变频至中频，并发送给所述采集记录器。
14.根据权利要求13所述的信号发生设备，其特征在于，所述信号发生器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述第一可调衰减器；
所述第一可调衰减器，还用于将所述雷达发射信号发送给所述功分器。
15.一种信号反馈设备，其特征在于，包括：喇叭和光延迟器；
所述喇叭的输出端和所述光延迟器的第一端连接，所述光延迟器的第二端和所述喇叭的输入端连接；
所述喇叭，用于接收雷达发射信号，并发送给所述光延迟器；
所述光延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，形成反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给信号发生设备。
16.根据权利要求15所述的信号反馈设备，其特征在于，所述信号反馈设备还包括：环形器、第二可调衰减器和低噪声放大器；
所述环形器包括：第一端口、第二端口和第三端口；
所述喇叭的输出端、输入端和所述环形器的第一端口连接，所述环形器的第二端口和所述第二可调衰减器的一端连接，所述第二可调衰减器的另一端和所述延迟器的一端连接，所述延迟器的另一端和所述低噪声放大器的一端连接，所述低噪声放大器的一端和所述环形器的第三端口连接；
所述喇叭，用于接收所述雷达发射信号，并发送给所述环形器；
所述环形器，用于将所述雷达发射信号发送给所述第二可调衰减器；
所述第二可调衰减器，用于调节所述雷达发射信号的功率，并将调节后的所述雷达发射信号发送给所述光延迟器；
所述光延迟器，用于对所述雷达发射信号进行延迟，并将延迟后的所述雷达发射信号发送给所述低噪声放大器；
所述低噪声放大器，用于放大所述雷达发射信号的功率以形成反射信号，并将所述反射信号发送给所述环形器。
17.根据权利要求16所述的信号反馈设备，其特征在于，所述环形器，还用于将所述反射信号发送给所述喇叭；
所述喇叭，还用于发射所述反射信号给雷达天线。
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