CN115808107B - 一种无线电引信信号处理模块的通用化测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线电引信信号处理模块的通用化测试装置及方法,涉及无线电引信测试技术领域。具体实施方式包括:上位机与目标中频信号模拟器电性连接,接收用户输入的目标的工作参数和环境参数,并发送给目标中频信号模拟器;目标中频信号模拟器,用于接收被测无线电引信的信号处理模块的调制信号,根据上位机发送的工作参数和环境参数,利用目标中频信号模型计算目标中频信号,并将目标中频信号发送给信号处理模块,使得信号处理模块按照目标中频信号发出起爆信号。该实施方式利用目标中频信号模型,实现被测无线电引信的信号处理模块的数字化测试,推进无线电引信信号处理的模块化,提高测试效率和精度,通用性强。
Description
技术领域
本发明属于无线电引信测试技术领域,具体涉及一种无线电引信信号处理模块的通用化测试装置及方法。
背景技术
引信又称信管,是一种利用环境和目标信息,在预定条件(如起爆距离)下引燃或引爆战斗部弹药的控制系统。其中无线电引信则是通过电磁波信号的收发获取目标信息,进而判断最佳炸点的近炸引信,包括调频引信等多种类型,广泛用于炮弹、火箭弹、导弹等,可以提升毁伤系统的总体作战效能。
软件无线电引信基于软件无线电的思想,将硬件作为无线电引信的基本平台,而将尽可能多的引信功能通过软件来实现,数字化、模块化程度较高。软件无线电引信的硬件平台主要由射频收发模块以及信号处理模块两部分组成,实现无线电引信功能的软件搭载在信号处理模块上,即信号处理模块及其内部的软件为软件无线电引信的核心。现有的无线电引信的测试方法主要包括推板试验法(利用推板将无线电引信推近或者推离目标)、撑杆试验法(利用撑杆控制无线电引信的高低位置)、无人机挂飞试验法(无线电引信固定于无人机,由无人机带动移动)和半实物仿真测试法(测试装置接收无线电引信的发射信号,再根据预先设计的目标回波信号模型生成目标回波信号进行测试)等四种方法。
然而,由于无线电引信工作时处于弹目高速交会状态,且被测目标的种类及电磁散射特性十分复杂,推板试验法、撑杆试验法、无人机挂飞试验法的测试效率和精度低下,覆盖的被测目标种类少,无法满足实际的测试需要;半实物仿真测试方法只能对无线电引信进行整机测试,而且测试的频段与带宽固定,可重构能力差,无法通用化,测试成本过高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种无线电引信信号处理模块的通用化测试装置及方法,将速度、距离、目标特性、电磁干扰特性等融入目标中频信号模型,从而可以模拟任意速度、距离、被测目标和电磁干扰下的弹目交会过程的目标中频信号,实现无线电引信的信号处理模块的单独测试,模拟真实环境下无线电引信的信号处理,从而推进无线电引信信号处理的模块化,提高测试效率和精度,被测目标种类覆盖全面,实际应用场景广泛,通用性强,降低测试成本。
实现本发明的技术方案如下:
一种无线电引信信号处理模块的通用化测试装置,包括:上位机和目标中频信号模拟器,其中:
所述上位机与所述目标中频信号模拟器电性连接,接收用户输入的目标的工作参数和环境参数,并发送给所述目标中频信号模拟器;
所述目标中频信号模拟器包括核心处理器、多个调制信号采集通道和多个中频信号产生通道,所述核心处理器包括通信模块、调制信号识别模块和中频信号产生模块,所述调制信号识别模块包括调理电路控制单元、调制控制码识别单元、中值滤波单元、门限检测单元和边沿检测单元,所述中频信号产生模块包括目标中频信号波形参数计算单元、相位计算单元、正弦查找单元、干扰信号生成器、白噪声生成器、求和单元、数字衰减器、数控衰减器控制单元和炸高反馈单元,用于接收被测无线电引信的信号处理模块发送的调制信号,根据所述上位机发送的工作参数和环境参数,利用所述目标中频信号模拟器的目标中频信号模型计算目标中频信号,并将所述目标中频信号发送给所述信号处理模块,使得所述信号处理模块按照所述目标中频信号发出起爆信号,在装定炸高处起爆;
所述上位机直接接收所述信号处理模块通过串口返回的发火测试信号,得到目标的炸高信息;或者,所述目标中频信号模拟器的炸高反馈单元接收所述信号处理模块发送的发火测试信号,根据所述发火测试信号确定目标的炸高信息并返回给所述上位机。
可选地,调制信号采集通道由信号调理电路和高速ADC组成,中频信号产生通道由高速DAC和数控衰减器组成。
可选地,所述上位机包括交互模块、参数配置模块和引信监控模块,所述交互模块用于与用户交互以接收用户的输入,所述参数配置模块用于接受用户配置的目标的工作参数和环境参数、调制信号参数、信号调理电路的增益倍数;所述引信监控模块用于展示目标的炸高信息。
一种应用于无线电引信信号处理模块的通用化测试装置的无线电引信信号处理模块的通用化测试方法,包括:
所述上位机接收用户输入的目标的工作参数和环境参数,并发送给所述目标中频信号模拟器;
所述目标中频信号模拟器接收所述信号处理模块发送的调制信号;
所述目标中频信号模拟器将所述工作参数和环境参数、所述调制信号输入目标中频信号模型,根据所述目标中频信号模型的输出,得到目标中频信号,并将所述目标中频信号发送给所述信号处理模块,使得所述信号处理模块按照所述目标中频信号发出起爆信号,在装定炸高处起爆;
所述目标中频信号模拟器接收所述信号处理模块发送的发火测试信号,根据所述发火测试信号确定目标的炸高信息并发送给所述上位机,或者,所述上位机直接接收所述信号处理模块返回的发火测试信号,得到目标的炸高信息;
所述上位机展示目标的炸高信息。
可选地,所述工作参数包括工作模式、被测无线电引信工作体制参数、待模拟弹目交会参数和目标特性,所述环境参数包括信噪比和干扰特性;所述目标中频信号模拟器将所述工作参数和环境参数、所述调制信号输入目标中频信号模型,根据所述目标中频信号模型的输出,得到目标中频信号,并将所述目标中频信号发送给所述信号处理模块,包括:
核心处理器的调制信号识别模块的中值滤波单元对调制信号采集通道转换的调制信号的数字量进行平滑滤波降噪;
调制信号识别模块的门限检测单元提取中值滤波单元处理后的调制信号的数字量中的变化量,并将调制信号的数字量的变化量利用电平信号输出;
调制信号识别模块的边沿检测单元提取门限检测单元输出的电平信号的信号边沿,并发送给中频信号产生模块;
核心处理器的中频信号产生模块的目标中频信号波形参数计算单元根据所述工作模式、被测无线电引信工作体制参数、待模拟弹目交会参数和目标特性,计算出目标中频信号模型的模型参数;
中频信号产生模块的相位计算单元将模型参数和信号边沿输入目标中频信号模型,根据目标中频信号模型的输出,确定目标中频信号的相位变化值;
中频信号产生模块的正弦查找单元根据相位变化值,查找预存的正弦查找表,得到不带噪声与干扰的理想目标中频信号;
中频信号产生模块的干扰信号生成器根据所述干扰特性,将干扰信号的干扰类型和干扰强度输入干扰机模型,根据干扰机模型的输出,确定干扰信号;
中频信号产生模块的白噪声生成器将所述信噪比和理想目标中频信号输入白噪声模型,根据白噪声模型的输出,确定白噪声信号;
中频信号产生模块的求和单元将理想目标中频信号、干扰信号和白噪声信号进行求和叠加,得到目标中频信号;
中频信号产生模块的数控衰减器控制单元根据环境参数中的信噪比,计算数控衰减器的衰减倍数,并发送给中频信号产生通道,中频信号产生通道衰减后发送给信号处理模块。
有益效果:
(1)能够准确模拟高速远距离弹目交会过程中复杂目标、复杂电磁干扰环境下的目标中频信号,进而能够对无线电引信的信号处理模块的信号处理算法进行高效、准确、全面的验证,测试成本低且测试效率高。
(2)能够单独对无线电引信的信号处理模块进行测试,有助于推动无线电引信的信号处理模块化的发展。
(3)本发明的目标中频信号模拟器具有较强的可重构能力、可编程性强与通用性,通过在核心处理器中使用不同的目标中频信号模型,可以实现对多种体制的无线电引信的信号处理模块的目标中频信号的模拟,复用性强,一台设备可以反复应用于各种体制、各种频段的无线电引信的信号处理模块的测试,进而大幅地降低了测试成本。
(4)通过①上位机和信号处理模块之间的串口通信或者经由目标中频信号模拟器的非串口通信方式、②调制信号参数的预先配置、③目标中频信号模拟器中不同目标中频信号模型的按需配置、④可同时工作的多个调制信号采集通道与中频信号产生通道、⑤核心功能的高度软件化与高度可编程性,实现无线电引信信号处理模块测试的通用化。
附图说明
图1为根据本发明实施例的无线电引信信号处理模块的通用化测试装置的示意图。
图2为根据本发明实施例的目标中频信号模拟器的结构示意图。
图3为根据本发明实施例的目标中频信号模拟器的核心处理器的结构示意图。
图4为根据本发明实施例的无线电引信信号处理模块的通用化测试方法的主要流程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。被测无线电引信信号处理模块分别与上位机与中频信号模拟器连接
本发明提供了一种无线电引信信号处理模块的通用化测试装置,如图1所示,本发明的无线电引信信号处理模块的通用化测试装置包括上位机和目标中频信号模拟器,其中:
上位机与目标中频信号模拟器电性连接,接收用户输入的目标的工作参数和环境参数,并发送给目标中频信号模拟器。
在本发明实施例中,工作参数包括工作模式、被测无线电引信工作体制参数、待模拟弹目交会参数和目标特性。工作模式包括弹目交会过程模拟模式和固定距离模拟模式,弹目交会过程模拟模式是指模拟无线电引信开机、与目标高速交会、给出起爆信号的全过程,固定距离模拟模式是指模拟无线电引信与目标高速交会过程中的某一个固定距离处的情况,两种工作模式需要的参数相同。被测无线电引信工作体制参数是指与被测无线电引信体制相关的参数,以被测无线电引信为三角波调频引信为例,该参数包括载波频率、调制频偏、调制频率等。待模拟弹目交会参数包括被测无线电引信信号的弹目相对距离、弹目相对速度、弹目相对角度等。目标特性包括目标的目标类型和目标电磁散射特性等。
环境参数包括信噪比和干扰特性。信噪比是指理想目标中频信号与噪声之间的信噪比数值。干扰特性是指干扰信号的干扰类型、干扰强度等。
目标中频信号模拟器,用于接收被测无线电引信的信号处理模块的调制信号,根据上位机发送的工作参数和环境参数,利用目标中频信号模型计算目标中频信号,并将目标中频信号发送给信号处理模块,使得信号处理模块按照目标中频信号发出起爆信号,在装定炸高处起爆战斗部。
在被测无线电引信为第一类型、上位机和信号处理模块串口通信的情况下,上位机直接接收信号处理模块通过串口发送的发火测试信号,得到目标的炸高信息;在被测无线电引信为第二类型、上位机和信号处理模块非串口通信的情况下,目标中频信号模拟器接收信号处理模块发送的发火测试信号,根据发火测试信号确定目标的炸高信息并发送给上位机。
在本发明实施例中,如图1所示,上位机包括交互模块、参数配置模块和引信监控模块。交互模块用于与用户交互以接收用户的输入;参数配置模块用于接受用户配置的目标的工作参数和环境参数,并将其发送给目标中频信号模拟器;引信监控模块用于根据用户的选择展示被测无线电引信的测试信息。其中:
交互模块为用户提供友好的人机交互界面,以便于用户进行参数配置、选择被测无线电引信的测试信息。
用户可以通过参数配置模块配置工作参数和环境参数,包括目标中频信号模拟器模拟的工作模式、被测无线电引信信号的待模拟弹目交会参数、被测无线电引信工作体制参数、目标的目标特性、引爆环境的信噪比和引爆环境的干扰信号的干扰特性。
引信监控模块可以通过串口按照预定的通信协议与被测无线电引信进行通信,对信号处理模块进行装定控制、工作状态查询、上电控制等操作,接收信号处理模块的信号处理结果,比如,测试前,上位机向信号处理模块下发上电指令,接收并显示信号处理模块返回的上电结果。或者,测试过程中,上位机监控信号处理模块,接收、分析并展示信号处理模块的信号处理结果,比如,工作状态为装定成功、接收发火测试信号、展示发火测试信号分析得到的炸高信息等。
进一步地,测试前,用户可以通过参数配置模块配置调制信号参数,包括调制信号的幅度、调制控制码和调制控制码的含义的对应关系、调制带宽、调制频率等,从而在后续接收调制信号过程中,可以根据调制控制码和调制控制码的含义的对应关系对调制控制码进行解析得到调制信息,处理不同类型的信号处理模块发送的调制信号,比如,三角波调频引信的调制信号为三角波信号或多位调制控制码,脉冲多普勒引信的调制信号为脉冲门信号。
在本发明实施例中,如图2所示,本发明的目标中频信号模拟器包括核心处理器、电平转换器、调制信号采集通道一、调制信号采集通道二、中频信号产生通道一和中频信号产生通道二,其中:
电平转换器用于将信号处理模块对应的调制控制码转换为与核心处理器的I/O接口匹配的电平。
调制信号采集通道一和调制信号采集通道二用于采集信号处理模块发出的调制信号,将调制信号由模拟量转化为数字量后,传送至核心处理器。
进一步地,调制信号采集通道一由第一信号调理电路和第一高速ADC组成,第一信号调理电路根据上位机预先配置的增益倍数,将调制信号调理为与第一高速ADC匹配的幅度,再由第一高速ADC将模拟量的调制信号转化为数字量的调制信号,传送至核心处理器。调制信号采集通道二由第二信号调理电路和第二高速ADC组成,第二信号调理电路和第二高速ADC的运行与调制信号采集通道一同理。
核心处理器接收调制信号采集通道一和调制信号采集通道二采集的转化为数字量的调制信号、接收电平转换器输出的调制控制码,将数字量的调制信号、调制控制码解析得到的调制信息、工作参数和环境参数输入目标中频信号模型,根据目标中频信号模型的输出确定目标中频信号,并发送给中频信号产生通道一和中频信号产生通道二。
进一步地,如图3所示,核心处理器包括通信模块、调制信号识别模块和中频信号产生模块。通信模块用于与上位机按照预定的通信协议进行通信,将上位机配置的信号调理电路的增益倍数、调制控制码和调制控制码的含义的对应关系发送给调制信号识别模块;并且,通信模块还用于将上位机发送的工作参数和环境参数发送给中频信号产生模块,并将中频信号产生模块转换的炸高信息返回给上位机。调制信号识别模块包括调理电路控制单元、调制控制码识别单元、中值滤波单元、门限检测单元和边沿检测单元,可以将信号处理模块发送的调制信号的变化信息转换为中频信号产生模块方便处理的形式,其中,调理电路控制单元存储信号调理电路的增益倍数,并控制第一信号调理电路和第二信号调理电路按照预存的增益倍数放大调制信号;调制控制码识别单元存储调制控制码和调制控制码的含义的对应关系,从而识别信号处理模块的调制控制码,将调制控制码(二进制数字)解析为实际的调制信息;中值滤波单元对调制信号采集通道一和调制信号采集通道二转换的调制信号的数字量进行平滑滤波降噪,也即,中值滤波单元对第一高速ADC和第二高速ADC转换的调制信号的数字量进行平滑滤波降噪;门限检测单元提取中值滤波单元处理后的调制信号的数字量中的变化量,并将调制信号的数字量的变化量利用电平信号输出;边沿检测单元提取门限检测单元输出的电平信号的信号边沿,并发送给中频信号产生模块。中频信号产生模块包括目标中频信号波形参数计算单元、相位计算单元、正弦查找单元、干扰信号生成器、白噪声生成器、求和单元、数字衰减器、数控衰减器控制单元、炸高反馈单元,可以根据通信模块发送的工作参数和环境参数、以及调制信号识别模块发送的信号边沿确定目标中频信号,还可以接收信号处理模块返回的发火测试信号并转换为炸高信息返回通信模块,其中,目标中频信号波形参数计算单元用于根据通信模块发送的工作参数和环境参数,计算出目标中频信号模型的模型参数,需要说明的是,不同工作体制的无线电引信对应不同的目标中频信号模型,进而需要有不同的模型参数、不同的计算过程,目标中频信号波形参数计算单元作为通用单元,可以支持不同体制的无线电引信,根据需要调整对应的计算方法和模型参数即可;相位计算单元将目标中频信号波形参数计算单元计算出的模型参数和边沿检测单元提取的信号边沿输入目标中频信号模型,根据目标中频信号模型得到目标中频信号的相位,需要说明的是,不同工作体制的无线电引信对应不同的目标中频信号模型,相位计算单元作为通用单元,可以支持不同体制的无线电引信,根据需要调整对应的目标中频信号模型即可;正弦查找单元存储有正弦查找表,用于根据相位计算单元计算的相位变化值,查找正弦查找表,得到不带噪声与干扰的理想目标中频信号;干扰信号生成器接收通信模块发送的环境参数,根据环境参数中的干扰特性,将干扰信号的干扰类型和干扰强度输入干扰机模型,根据干扰机模型的输出,确定干扰信号;白噪声生成器接收通信模块发送的环境参数和正弦查找单元查找得到的理想目标中频信号,将环境参数中的信噪比和理想目标中频信号输入白噪声模型,根据白噪声模型的输出,确定白噪声信号;求和单元将正弦查找单元查找得到的理想目标中频信号、干扰信号生成器生成的干扰信号和白噪声生成器生成的白噪声信号进行求和叠加,得到目标中频信号;数字衰减器用于对求和单元计算得到的目标中频信号进行数字幅度控制,以减轻中频信号产生通道一和中频信号产生通道二的处理压力,提高目标中频信号的功率模拟精度;数控衰减器控制单元接收目标中频信号波形参数计算单元发送的功率参数,输出数控衰减器需要的控制信号,并发送给中频信号产生通道一和中频信号产生通道二按照衰减倍数进行信号衰减;炸高反馈单元接收信号处理模块返回的发火测试信号,并根据与发火测试信号对应的发送给中频信号产生通道一和中频信号产生通道二的目标中频信号,确定生成目标中频信号的待模拟弹目交会参数的弹目相对距离,得到被测无线电引信的炸高信息,并返回给通信模块。
更进一步地,核心处理器需要具备高速信号处理能力以及高度可编程能力,因此,选用FPGA(FieldProgrammable Gate Array,即现场可编程逻辑门阵列)作为核心处理器。或者,可以选用DSP(DigitalSignal Process,即数字信号处理)等高速信号处理器作为核心处理器。
中频信号产生通道一和中频信号产生通道二用于接收核心处理器发送的目标中频信号和衰减倍数,将衰减后的目标中频信号发送给信号处理模块,使得信号处理模块发出起爆信号。
进一步地,中频信号产生通道一由第一高速DAC和第一数控衰减器组成,第一高速DAC接收目标中频信号,将数字量的目标中频信号转化为模拟量,再由第一数控衰减器根据核心处理器确定的衰减倍数,对目标中频信号的幅度进行衰减,发送给信号处理模块。中频信号产生通道二由第二高速DAC和第二数控衰减器组成,第二高速DAC和第二数控衰减器的运行与中频信号产生通道一同理。
更进一步地,数字衰减器用于对目标中频信号进行数字幅度控制,以减轻第一数控衰减器和第二数控衰减器的处理压力。炸高反馈单元根据与发火测试信号对应的发送给第一高速DAC和第二高速DAC的目标中频信号,确定生成目标中频信号的待模拟弹目交会参数的弹目相对距离,得到被测无线电引信的炸高信息并返回给通信模块。
电平转换器还用于将信号处理模块返回的发火测试信号转换为与核心处理器的I/O接口匹配的电平。
在本发明实施例中,如图4所示,本发明的无线电引信信号处理模块的通用化测试方法包括如下步骤:
步骤41,所述上位机接收用户输入的所述目标的工作参数和环境参数,并发送给所述目标中频信号模拟器。
在本发明实施例中,上位机通过交互模块展示人机交互界面,接收用户通过参数配置模块配置的工作参数和环境参数,包括工作模式、被测无线电引信工作体制参数、待模拟弹目交会参数、目标特性、信噪比和干扰特性。
进一步地,测试前,用户可以通过参数配置模块配置调制信号参数,包括调制信号的幅度、调制控制码和调制控制码的含义的对应关系、调制带宽、调制频率等。
步骤42,所述目标中频信号模拟器接收所述信号处理模块发送的调制信号。
在本发明实施例中,目标中频信号模拟器的核心处理器接收调制信号采集通道采集的转化为数字量的调制信号。其中,调制信号采集通道的信号调理电路根据预先配置的增益倍数,将调制信号调理为与高速ADC匹配的幅度,再由高速ADC将模拟量的调制信号转化为数字量的调制信号,传送至核心处理器。
步骤43,所述目标中频信号模拟器将所述工作参数和环境参数、所述调制信号输入目标中频信号模型,根据所述目标中频信号模型的输出,得到目标中频信号,并将所述目标中频信号发送给所述信号处理模块,使得所述信号处理模块按照所述目标中频信号发出起爆信号,在装定炸高处起爆战斗部。
在本发明实施例中,核心处理器的通信模块将上位机发送的工作参数和环境参数发送给中频信号产生模块,并将中频信号产生模块转换的炸高信息返回给上位机。具体地:
步骤4301,核心处理器的调制信号识别模块的中值滤波单元对调制信号采集通道转换的调制信号的数字量进行平滑滤波降噪;
步骤4302,调制信号识别模块的门限检测单元提取中值滤波单元处理后的调制信号的数字量中的变化量,并将调制信号的数字量的变化量利用电平信号输出;
步骤4303,调制信号识别模块的边沿检测单元提取门限检测单元输出的电平信号的信号边沿,并发送给中频信号产生模块。
步骤4304,核心处理器的中频信号产生模块的目标中频信号波形参数计算单元根据工作参数和环境参数,计算出目标中频信号模型的模型参数;
步骤4305,中频信号产生模块的相位计算单元将模型参数和信号边沿输入目标中频信号模型,根据目标中频信号模型的输出,确定目标中频信号的相位变化值;
步骤4306,中频信号产生模块的正弦查找单元根据相位变化值,查找预存的正弦查找表,得到不带噪声与干扰的理想目标中频信号;
步骤4307,中频信号产生模块的干扰信号生成器根据环境参数中的干扰特性,将干扰信号的干扰类型和干扰强度输入干扰机模型,根据干扰机模型的输出,确定干扰信号;
步骤4308,中频信号产生模块的白噪声生成器将环境参数中的信噪比和理想目标中频信号输入白噪声模型,根据白噪声模型的输出,确定白噪声信号;
步骤4309,中频信号产生模块的求和单元将理想目标中频信号、干扰信号和白噪声信号进行求和叠加,得到目标中频信号;
步骤4310,中频信号产生模块的数控衰减器控制单元根据环境参数中的信噪比,计算数控衰减器的衰减倍数,并发送给中频信号产生通道。
在本发明实施例中,核心处理器的中频信号产生模块将目标中频信号发送给中频信号产生通道,中频信号产生通道衰减后发送给信号处理模块。信号处理模块接收并处理目标中频信号,根据目标中频信号的处理结果进行起爆控制。其中,中频信号产生通道的高速DAC将数字量的目标中频信号转化为模拟量的目标中频信号,再由数控衰减器根据核心处理器确定的衰减倍数,对目标中频信号的幅度进行衰减,发送给信号处理模块,使得信号处理模块按照衰减后的目标中频信号进行起爆。
步骤44,所述目标中频信号模拟器接收所述信号处理模块发送的发火测试信号,根据所述发火测试信号确定所述目标的炸高信息并发送给所述上位机。
在本发明实施例中,目标中频信号模拟器的核心处理器的炸高反馈单元接收信号处理模块返回的发火测试信号,并根据与发火测试信号对应的发送给中频信号产生通道的目标中频信号,确定生成目标中频信号的待模拟弹目交会参数的弹目相对距离,得到被测无线电引信的炸高信息,并返回给通信模块。
在本发明实施例中,或者,上位机直接接收信号处理模块通过串口发送的发火测试信号,得到目标的炸高信息。
步骤45,所述上位机展示所述目标的炸高信息。
在本发明实施例中,目标中频信号模拟器的调制信号采集通道和中频信号产生通道的数量可以根据需要进行选择性设置,比如,如本发明的目标中频信号模拟器包括两个调制信号采集通道和两个中频信号产生通道,不仅可以用于具有一对收发天线的无线电引信信号处理模块的测试中,也可用于具有双频段、两对收发天线的无线电引信信号处理模块的测试中,通用性强。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种无线电引信信号处理模块的通用化测试装置,其特征在于,包括:上位机和目标中频信号模拟器,其中:
所述上位机与所述目标中频信号模拟器电性连接,接收用户输入的目标的工作参数和环境参数,并发送给所述目标中频信号模拟器;
所述目标中频信号模拟器包括核心处理器、多个调制信号采集通道和多个中频信号产生通道,所述核心处理器包括通信模块、调制信号识别模块和中频信号产生模块,所述调制信号识别模块包括调理电路控制单元、调制控制码识别单元、中值滤波单元、门限检测单元和边沿检测单元,所述中频信号产生模块包括目标中频信号波形参数计算单元、相位计算单元、正弦查找单元、干扰信号生成器、白噪声生成器、求和单元、数字衰减器、数控衰减器控制单元和炸高反馈单元,用于接收被测无线电引信的信号处理模块发送的调制信号,根据所述上位机发送的工作参数和环境参数,利用所述目标中频信号模拟器的目标中频信号模型计算目标中频信号,并将所述目标中频信号发送给所述信号处理模块,使得所述信号处理模块按照所述目标中频信号发出起爆信号,在装定炸高处起爆战斗部;
所述上位机直接接收所述信号处理模块通过串口返回的发火测试信号,得到目标的炸高信息;或者,所述目标中频信号模拟器的炸高反馈单元接收所述信号处理模块发送的发火测试信号,根据所述发火测试信号确定目标的炸高信息并返回给所述上位机;
所述工作参数包括工作模式、被测无线电引信工作体制参数、待模拟弹目交会参数和目标特性,所述环境参数包括信噪比和干扰特性。
2.如权利要求1所述的通用化测试装置,其特征在于,调制信号采集通道由信号调理电路和高速ADC组成,中频信号产生通道由高速DAC和数控衰减器组成。
3.如权利要求1所述的通用化测试装置,其特征在于,所述上位机包括交互模块、参数配置模块和引信监控模块,所述交互模块用于与用户交互以接收用户的输入,所述参数配置模块用于接受用户配置的目标的工作参数和环境参数、调制信号参数、信号调理电路的增益倍数;所述引信监控模块用于展示目标的炸高信息。
4.一种应用于如权利要求1所述的无线电引信信号处理模块的通用化测试装置的无线电引信信号处理模块的通用化测试方法,其特征在于,包括:
所述上位机接收用户输入的目标的工作参数和环境参数,并发送给所述目标中频信号模拟器;
所述目标中频信号模拟器接收所述信号处理模块发送的调制信号;
所述目标中频信号模拟器将所述工作参数和环境参数、所述调制信号输入目标中频信号模型,根据所述目标中频信号模型的输出,得到目标中频信号,并将所述目标中频信号发送给所述信号处理模块,使得所述信号处理模块按照所述目标中频信号发出起爆信号,在装定炸高处起爆战斗部;
所述目标中频信号模拟器接收所述信号处理模块发送的发火测试信号,根据所述发火测试信号确定目标的炸高信息并发送给所述上位机,或者,所述上位机直接接收所述信号处理模块返回的发火测试信号,得到目标的炸高信息;
所述上位机展示目标的炸高信息。
5.如权利要求4所述的通用化测试方法,其特征在于,所述目标中频信号模拟器将所述工作参数和环境参数、所述调制信号输入目标中频信号模型,根据所述目标中频信号模型的输出,得到目标中频信号,并将所述目标中频信号发送给所述信号处理模块,包括:
核心处理器的调制信号识别模块的中值滤波单元对调制信号采集通道转换的调制信号的数字量进行平滑滤波降噪;
调制信号识别模块的门限检测单元提取中值滤波单元处理后的调制信号的数字量中的变化量,并将调制信号的数字量的变化量利用电平信号输出;
调制信号识别模块的边沿检测单元提取门限检测单元输出的电平信号的信号边沿,并发送给中频信号产生模块;
核心处理器的中频信号产生模块的目标中频信号波形参数计算单元根据所述工作模式、被测无线电引信工作体制参数、待模拟弹目交会参数和目标特性,计算出目标中频信号模型的模型参数;
中频信号产生模块的相位计算单元将模型参数和信号边沿输入目标中频信号模型,根据目标中频信号模型的输出,确定目标中频信号的相位变化值;
中频信号产生模块的正弦查找单元根据相位变化值,查找预存的正弦查找表,得到不带噪声与干扰的理想目标中频信号;
中频信号产生模块的干扰信号生成器根据所述干扰特性,将干扰信号的干扰类型和干扰强度输入干扰机模型,根据干扰机模型的输出,确定干扰信号;
中频信号产生模块的白噪声生成器将所述信噪比和理想目标中频信号输入白噪声模型,根据白噪声模型的输出,确定白噪声信号;
中频信号产生模块的求和单元将理想目标中频信号、干扰信号和白噪声信号进行求和叠加,得到目标中频信号;
中频信号产生模块的数控衰减器控制单元根据环境参数中的信噪比,计算数控衰减器的衰减倍数,并发送给中频信号产生通道,中频信号产生通道衰减后发送给信号处理模块。
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