CN115877333A - 便携式多功能通用测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了便携式多功能通用测试仪，涉及雷达测试技术领域，包括信号接收模块、推理模块、发射模块和智能综合测试模块，在使用时，首先需要构建智能测试知觉动作回路，被试雷达向外界发送信号，由信号接收模块利用接收分系统自适应接收雷达信号，随后动态感知单元通过动态感知雷达的实时工作参数，判断雷达的工作模式，随后认知推理单元确定测试信号或者干扰信号的参数，利用发射模块自适应发射测试信号或者干扰信号，进一步实现智能综合测试模块中的技术参数指标测试和战术参数指标测试，在此过程中，不需要人工的干预，就可以自动获取被试雷达的具体参数，计算过程被省略，且可以实时得到被试雷达的状态，易于总结得到规律。

Description

便携式多功能通用测试仪

技术领域

本发明涉及雷达测试技术领域，具体为便携式多功能通用测试仪。

背景技术

雷达测试，就是利用仪器仪表等测试设备，对雷达的性能进行测试，从而检验雷达的能力和水平，目前雷达测试设备，基本都是通用的仪器仪表，主要包括频谱分析仪、功率计、示波器、万用表等，测试的内容主要是对雷达的技术参数指标进行测试，测试的技术参数主要包括雷达功率、雷达频率、雷达脉冲参数(包括脉冲宽度、脉冲重复间隔)等，采用的测试方法是人工测试法，就是操作员根据需要测试的参数指标，选择相应的仪器仪表，按照规定的操作流程进行测试，在使用过程中，雷达测试的内容中，对雷达的战术参数更为看重，比如雷达环境适应性、雷达的抗干扰性能等，上述参数是需要技术参数辅助算法进行人工设计计算的。

传统的雷达测试采用的测试设备是多个测量仪器仪表，且只能测试技术参数指标，具体是通过将若干个测量的仪器仪表连接在被试雷达上，利用仪器仪表直接对被试雷达进行测试，得到若干个被试雷达的技术参数，其中被试雷达的技术参数根据被试目标的不同设置有多组，且此技术参数是零散的数据组，需要对数据组进行分析，才能得到关于雷达的具体性能，计算过程繁琐，且处理过程容易出现偏差，不易总结得到规律。

发明内容

本发明的目的在于提供了便携式多功能通用测试仪。

本发明所解决的技术问题为：解决传统雷达测试需要采用多种测量设备时，得到的技术参数是零散的数据组，需要人工对数据组进行归类分析，才能够得到关于雷达的具体性能，计算过程繁琐，处理过程容易出现偏差，不易得到规律的问题。

本发明可以通过以下技术方案实现：便携式多功能通用测试仪，包括信号接收模块、推理模块、发射模块和智能综合测试模块；

信号接收模块自适应接收被试雷达的接收信号，并发送到推理模块对被试雷达的雷达信号进行分析处理；

推理模块动态感知雷达信号，且基于知识辅助进行认知推理，得到雷达检测信号；

发射模块获取雷达检测信号，将雷达检测信号发送到智能综合测试模块，智能综合测试模块基于雷达检测信号对雷达进行测试。

本发明的进一步技术改进在于：信号接收模块包括接收分系统，接收分系统由接收天线和接收通道组成，接收天线接收被试雷达的雷达信号，通过接收通道将雷达信号处理后传送到推理模块。

本发明的进一步技术改进在于：推理模块包括动态感知单元和认知推理单元，动态感知单元接收信号接收模块中的雷达信号，对雷达信号分析处理，动态感知雷达实时工作参数、工作模式、工作参数和工作模式的变化；认知推理单元根据动态感知单元获取的雷达工作参数和工作模式，基于知识辅助认知推理，确定雷达检测信号。

本发明的进一步技术改进在于：雷达检测信号包括测试信号参数和干扰信号参数。

本发明的进一步技术改进在于：动态感知单元对雷达信号分析处理的过程包括：

步骤一、通过测频方法感知雷达频域参数；

步骤二、通过电子技术方法得到雷达时域参数；

步骤三、基于雷达频域参数和雷达时域参数，通过雷达工作模式参数知识库比对，实时判断雷达的工作模式。

本发明的进一步技术改进在于：认知推理单元确定雷达检测信号的步骤包括：

步骤四、获取动态感知单元中的雷达频域参数、雷达时域参数和雷达工作模式，基于雷达环境信号知识库和雷达干扰知识库，通过专家系统推理机制，判断雷达检测信号。

本发明的进一步技术改进在于：发射模块包括发射分系统，发射分系统获取雷达检测信号的类型，确定测试信号和干扰信号的工作参数，产生并向被试雷达发射测试信号和干扰信号。

本发明的进一步技术改进在于：智能综合测试模块包括技术参数指标测试和战术参数指标测试。

本发明的进一步技术改进在于：技术参数指标测试基于发射模块发射的雷达检测信号，测试被试雷达，得到被试雷达的技术参数。

本发明的进一步技术改进在于：战术参数指标测试基于发射模块发射的雷达检测信号，构造复杂的电磁环境，通过测试干扰前后雷达的信号处理和工作参数，得到雷达抗干扰参数。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、本申请在使用时，首先需要构建智能测试知觉动作回路，利用被试雷达、接收分系统、测试主机和发射分系统构成测试知觉动作回路，能够实现自动对雷达的工作状态进行分析，通过对雷达的工作状态进行获取，能够适应性的发出对雷达进行检测的信号，是常规的技术参数还是战术参数，具体工作过程是，被试雷达向外界发送信号，由信号接收模块利用接收分系统自适应接收雷达信号，即根据测试雷达的位置和功率大小，自适应调整接收天线的波束方向图和波束指向，以及根据测试雷达的信号参数及其变化情况，自适应调整接收通道的频率等工作参数，从而实现自适应接收雷达信号，随后动态感知单元通过动态感知雷达的实时工作参数，可以判断雷达的工作模式，随后认知推理单元获取雷达的实时工作参数和工作模式，确定测试信号或者干扰信号的参数，为自适应发射提供支持，利用发射模块自适应发射测试信号或者干扰信号，进一步实现智能综合测试模块中的技术参数指标测试和战术参数指标测试，在此过程中，都是通过本申请的测试仪实现的，不需要人工的干预，就可以自动获取被试雷达的具体参数，计算过程被省略，且可以实时得到被试雷达的状态，实时性较高，易于总结得到规律。

2、本申请中通过采用瞬时测频方法和电子技术方法得到雷达频域参数和雷达时域参数，通过雷达工作模式参数知识库进行比对，可以直接获得雷达的工作模式，以及通过利用认知推理单元基于环境信号知识库和雷达干扰知识库，能够直接得到雷达检测信号，是测试信号还是干扰信号，通过对雷达进行测试，解决了传统中的雷达测试设备太多，数据太分散的缺点，且本申请可以同时实现雷达技术参数指标和雷达战术参数指标的综合测试。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的雷达测试和传统的雷达测试示意图。

图3为本发明的雷达智能测试知觉动作回路示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-3所示，便携式多功能通用测试仪，是一种基于认知的便携式雷达多功能测试仪，用于实现对雷达相关技术、战术参数指标等的智能综合测试，其引入并模仿人类认知特性，具有较高的智能性。即通过添加智能处理算法，直接得到关于雷达的战术参数数据，节省了对零散技术数据进行分析的过程，易于总结得到规律，从而便于对雷达的性能进行归纳。

具体地，本申请中的测试仪包括构建模块、信号接收模块、推理模块和发射模块，首先是通过构建模块构建雷达智能测试知觉动作回路，随后通过信号接收模块自适应接收雷达信号，通过推理模块实现动态感知雷达信号，且基于知识辅助进行认知推理，最后利用发射模块自适应向着构建模块初始端发射测试信号，实现雷达技术、战术参数指标的智能综合测试。

具体地，构建模块构建了智能测试知觉动作回路，雷达智能测试知觉动作回路由被试雷达、接收分系统、测试主机和发射分系统构成，构成一个完整的测试回路，是实现自适应接收、动态感知、认知推理、自适应发射和智能测试过程的结构基础，其中动态感知和认知推理是自适应接收和自适应发射的前提。

其中被试雷达发射雷达信号，由接收分系统自适应接收雷达信号，将接收到的雷达信号由测试主机进行处理，具体是进行动态感知、认识推理和智能测试，得到决策结果，将决策结果发送到发射分系统中，其中发射分系统自适应发送测试信号给被试雷达，实现雷达的测试，构成了一个雷达智能测试知觉动作回路。

具体地，信号接收模块是利用接收分系统自适应接收雷达信号，其中接收分系统包括接收天线和接收通道，用于实现信号的直接接收，自适应接收雷达信号是基于动态感知和认知推理的结果，自适应调整接收分系统的工作参数，以便于实现自适应接收，即将工作参数自适应调节成可以进行接收信号的工作参数。具体过程是，根据雷达的位置和功率大小，自适应调整接收天线和波束方向图和波束指向，随后根据测试雷达信号参数和变化情况，自适应调整接收通道的频率等工作参数，实现自适应接收雷达信号。此过程能够保证对各种信号均能够进行接收，而且通过调整接收通道的频率等工作参数，实现对信号的精准接收，保证接收到信号的质量，便于对信号进行分析处理。

推理模块包括动态感知单元和认知推理单元，首先动态感知单元基于接收雷达信号，通过分析处理，动态感知雷达实时工作参数和工作模式，以及工作参数和工作模式的变化情况，即能够对雷达的实际工作参数和工作状态进行获取，获取得到随着时间变化的多组数据；认知推理单元是根据动态感知单元获取的雷达工作参数和工作模式，基于辅助知识进行认知推理分析，确定测试信号或者干扰信号参数，为自适应发射提供决策支持，即是通过动态感知单元获取的随时间变化的多组数据，推理测试得到战术参数，战术参数一般是具备实际意义的，不需要在人工通过技术参数和辅助知识计算得到实际意义的结果，所以能够简化测试的流程，节省测试的时间，且能够保证测试结果的准确性。

具体地，动态感知单元的具体过程是，首先动态感知雷达工作参数，包括雷达频域参数动态感知以及雷达时域参数活动感知。

雷达频域参数主要是雷达信号频率以及其变化情况，本申请采用以下技术方法，实时感知雷达频率及其变化情况，首先对接收的雷达信号进行采样，设采样快拍数为N，时刻为n，采样信号为x(n)，n取值为大于等于0且小于N，对其作FFT得到X(k)，k取值为大于等于0且小于N，其中FFT是指快速傅里叶变换，假设X(k)在其k＝k₀时，|X(k)|取最大值，即最大值为|X(k₀)|，测频利用信号频谱最大两根谱线进行插值，进行频率的实时精准估计，频率的估计如下：

其中：

其中

r＝-1，当/>

时，r＝1；/>

为频率估值，fs为采样频率。

采用以上方法可以实时感知雷达频率及其变化情况。

雷达时域参数主要包括信号到达时间、重频及其变化特征、脉宽及其变化特征等，本申请采用电子计数技术，实现信号时域特征的实时感知。上述过程中的电子计数技术原理是，采用高精度铷原子钟，产生高精度同步时钟脉冲，然后利用同步时钟脉冲对脉冲到达的时间、脉冲上升沿、下降沿等信号绝对时间进行测量，最后基于这些绝对时间，计算得到信号脉宽，信号重频及其变化特征等时域参数。

且本申请中，基于动态感知单元得到的雷达时域参数和频域参数，利用雷达工作模式参数知识库，实时判断雷达的工作模式，判断其是搜索、跟踪还是引导等工作模式，并分析雷达工作模式的变化情况。

其中认知推理单元的过程主要包括：测试信号认知推理单元和干扰信号认知推理单元。首先测试信号认知推理单元是根据动态感知的雷达参数，基于雷达环境信号知识库，通过专家系统推理机制，确定杂波信号、复杂电磁环境信号等测试信号参数，用于雷达环境适应性测试；其次是干扰信号认知推理单元用于根据动态感知的雷达参数，基于雷达干扰知识库，通过专家系统推理机制，确定干扰信号参数，用于雷达抗干扰性能的测试。

发射模块是利用发射分系统，自适应发射信号，即基于认知推理单元中的具体认知推理结果，确定测试信号和干扰信号的工作参数，产生并发射测试信号或者干扰信号，实现基于认知的自适应发射。其主要特点信号波形是实时设计的，测试信号或者干扰信号参数是通过动态学习的结果，结合实时状态估计，通过智能决策予以实时调整。

在本申请中，还包括智能综合测试模块，主要包括技术参数指标测试和战术参数指标测试。

具体地，本申请中的技术参数指标测试是基于自行应接收的信号，测试雷达功率，雷达信号频率、雷达脉冲重复间隔、脉冲宽度等技术参数，首先雷达功率测试是基于接收雷达信号的强度，以及测试仪和雷达的距离，通过计算，测试雷达功率指标，而雷达信号频率、雷达脉冲重复间隔、脉冲宽度等测试都是通过测试仪直接测量结果进行测试。

具体地，本申请中的战术参数指标测试是基于自适应接收的信号，结合发射的测试信号或者干扰信号，对雷达环境的适应性、抗干扰性能等战术参数指标进行测试。雷达环境的适应性测试，是基于推理模块推理结果，发射杂波、杂乱脉冲、假目标信号等测试信号，构造复杂的电磁环境，通过测试雷达的信号处理情况，实现雷达环境的自适应性。雷达抗干扰性能测试是基于推理模块推理结果，发射压制性或者欺骗性干扰信号，通过测试干扰前后雷达的信号处理和工作参数变化环境，实现雷达抗干扰性能测试。

本发明在使用时，首先需要构建智能测试知觉动作回路，利用被试雷达、接收分系统、测试主机和发射分系统构成测试知觉动作回路，具体工作过程是，被试雷达向外界发送信号，由信号接收模块利用接收分系统自适应接收雷达信号，即根据测试雷达的位置和功率大小，自适应调整接收天线的波束方向图和波束指向，以及根据测试雷达的信号参数及其变化情况，自适应调整接收通道的频率等工作参数，从而实现自适应接收雷达信号，随后动态感知单元通过动态感知雷达的实时工作参数，具体包括雷达频域参数动态感知以及雷达时域参数活动感知，基于雷达工作模式参数知识库，可以判断雷达的工作模式，随后认知推理单元获取雷达的实时工作参数和工作模式，随后基于雷达环境知识库，确定测试信号或者干扰信号的参数，为自适应发射提供支持，利用发射模块自适应发射测试信号或者干扰信号，进一步实现智能综合测试模块中的技术参数指标测试和战术参数指标测试。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.便携式多功能通用测试仪，其特征在于：包括信号接收模块、推理模块、发射模块和智能综合测试模块；

所述信号接收模块自适应接收被试雷达的接收信号，并发送到推理模块对被试雷达的雷达信号进行分析处理；

所述推理模块动态感知雷达信号，且基于知识辅助进行认知推理，得到雷达检测信号；

所述发射模块获取雷达检测信号，将雷达检测信号发送到智能综合测试模块，所述智能综合测试模块基于雷达检测信号对雷达进行测试。

2.根据权利要求1所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述信号接收模块包括接收分系统，所述接收分系统由接收天线和接收通道组成，所述接收天线接收被试雷达的雷达信号，通过接收通道将雷达信号处理后传送到推理模块。

3.根据权利要求1所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述推理模块包括动态感知单元和认知推理单元，所述动态感知单元接收信号接收模块中的雷达信号，对雷达信号分析处理，动态感知雷达实时工作参数、工作模式、工作参数和工作模式的变化；所述认知推理单元根据动态感知单元获取的雷达工作参数和工作模式，基于知识辅助认知推理，确定雷达检测信号。

4.根据权利要求3所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述雷达检测信号包括测试信号参数和干扰信号参数。

5.根据权利要求3所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述动态感知单元对雷达信号分析处理的过程包括：

步骤一、通过测频方法感知雷达频域参数；

步骤二、通过电子技术方法得到雷达时域参数；

步骤三、基于雷达频域参数和雷达时域参数，通过雷达工作模式参数知识库比对，实时判断雷达的工作模式。

6.根据权利要求5所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述认知推理单元确定雷达检测信号的步骤包括：

步骤四、获取动态感知单元中的雷达频域参数、雷达时域参数和雷达工作模式，基于雷达环境信号知识库和雷达干扰知识库，通过专家系统推理机制，判断雷达检测信号。

7.根据权利要求3所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述发射模块包括发射分系统，所述发射分系统获取雷达检测信号的类型，确定测试信号和干扰信号的工作参数，产生并向被试雷达发射测试信号和干扰信号。

8.根据权利要求1所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述智能综合测试模块包括技术参数指标测试和战术参数指标测试。

9.根据权利要求8所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述技术参数指标测试基于发射模块发射的雷达检测信号，测试被试雷达，得到被试雷达的技术参数。

10.根据权利要求8所述的便携式多功能通用测试仪，其特征在于，所述战术参数指标测试基于发射模块发射的雷达检测信号，构造复杂的电磁环境，通过测试干扰前后雷达的信号处理和工作参数，得到雷达抗干扰参数。

Images