CN117826092A - 一种通用信号模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用信号模拟器设备,主要包括天线组件、功率放大组件、上下变频组件、DRFM处理组件、电源组件;天线组件完成雷达信号的接收与目标模拟信号/干扰模拟信号的空域辐射;功率放大器组件完成目标模拟信号、干扰模拟信号的功率放大;上下变频组件完成雷达信号的下变频处理、目标模拟信号及干扰模拟信号的上变频处理;DRFM处理组件主要完成目标模拟信号及干扰模拟信号的产生以及雷达中频信号的接收处理;电源组件主要完成各组件的供电。本发明既可以产生复杂电磁干扰射频信号,为雷达训练构建贴近真实的训练环境;又可以产生目标回波信号,为雷达训练提供目标模拟,能够满足各种体制雷达的日常性能检验、试验和训练。
Description
技术领域
本发明涉及电子对抗技术领域,特别是一种通用信号模拟器。
背景技术
在雷达装备研制、试验以及训练过程中,需要对雷达抗干扰性能进行检验,如果采用真实的目标以及干扰装备,试验成本高、重复性差,不利于试验和训练的开展。通常会根据不同雷达装备的不同试验需求,采用定制化的目标模拟设备,为雷达装备训练提供目标模拟;或者采用定制化的干扰模拟设备,为雷达装备构建密集、复杂多变的电磁信号,提供逼真的模拟干扰环境。但是定制化开发的目标模拟设备或者干扰模拟设备,通用性差,针对不同体制的雷达试验或者训练需求,需要研制不同性能的信号模拟器。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种通用信号模拟器,既可以产生复杂电磁干扰射频信号,为雷达训练构建贴近真实的训练环境;又可以产生目标回波信号,为雷达训练提供目标模拟,能够满足各种体制雷达的日常性能检验、试验和训练。
本发明的技术解决方案是:一种通用信号模拟器,其特征在于包括:
天线组件,用于雷达信号的接收并传输至上下变频组件,接收功率放大组件传输的目标模拟信号、干扰模拟信号并完成空域辐射;
功率放大器组件,接收上下变频组件传输的目标模拟信号、干扰模拟信号,完成信号的功率放大,并传输至天线组件;
上下变频组件,接收天线组件传输的雷达信号,完成雷达信号的下变频处理,输出预设频段中频信号至DRFM处理组件;接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,为完成上变频处理,输出至功率放大器组件;
DRFM处理组件,包括信号侦察处理模块、干扰模拟信号产生模块、目标模拟信号产生模块;
所述信号侦察处理模块接收上下变频组件输出的预设频段中频信号,经过数字化处理得到数字信号,进一步经过信号处理,得到辐射源信号类型和参数,并将数字信号输出至干扰模拟信号产生模块;
所述干扰模拟信号产生模块采用数字储频干扰方式和数字干扰方式产生干扰模拟信号,输出至上下变频组件;所述数字储频干扰方式基于设定的干扰参数和从信号侦察处理模块接收的数字信号,产生干扰模拟信号;所述数字干扰方式利用自身噪声源产生干扰模拟信号;
所述目标模拟信号产生模块根据设置的目标参数解算目标信息,根据目标信息对本模块内产生的基带信号进行延迟、幅度和多普勒调制,产生目标模拟信号;
电源组件,为各组件提供电源转换及逻辑加电控制。
进一步,所述信号侦察处理模块包括ADC、数字化接收机、DSP;
ADC,对接收于上下变频组件的预设频段中频信号进行数字化采集处理,得到数字信号,将数字信号输出至数字化接收机和干扰模拟信号产生模块;
数字化接收机,接收ADC输入的数字信号,进行信道化、检波和参数编码处理,得到信号初级脉冲描述字;
DSP,接收信号初级脉冲描述字,进行信号融合、信号分选处理,得到雷达信号的辐射源信号类型和参数。
进一步,所述干扰模拟信号产生模块包括数字干扰源、DACⅠ;
所述数字干扰源包括数字储频干扰部分、数字干扰部分;
数字储频干扰部分包括缓存存储电路、干扰产生器、干扰调制器;缓存存储电路,用于缓存从信号侦察处理模块接收的数字信号;干扰产生器,控制缓存存储电路对所述数字信号进行信号还原;干扰调制器,在还原的数字信号上完成信号调制,最终输出数字干扰模拟信号Ⅰ;
数字干扰部分包括基带噪声源、低通滤波器、数字控制振荡器、噪声调制器;基带噪声源,用于产生基带信号;低通滤波器,将基带信号滤波成具有一定带宽的带限噪声信号;数字控制振荡器,用于产生载波信号;噪声调制器,利用载波信号和带限噪声信号进行不同类型信号调制,最终输出数字干扰模拟信号Ⅱ;
所述DACⅠ,对数字干扰源产生的数字干扰模拟信号Ⅰ、数字干扰模拟信号Ⅱ进行数模转换后,输出至上下变频组件。
进一步,所述目标模拟信号产生模块包括数字回波模块、DACⅡ;
所述数字回波模块包括运动模型解算部分、延迟计算部分、多普勒计算部分、起伏模型解算部分、幅度计算部分、基带波形产生部分;
运动模型解算部分,根据设置的目标运动参数,解算出目标距离、目标径向速度信息;
延迟计算部分,根据目标距离计算出延迟控制字,输入至基带波形产生部分;
多普勒计算,根据目标径向速度计算出多普勒控制字,输入至基带波形产生部分;
起伏模型解算部分,根据设置的目标起伏特性参数,解算出目标RCS信息;
幅度计算,根据目标RCS计算出幅度控制字,输入至基带波形产生部分;
基带波形产生部分,接收延迟控制字控制基带波形数据的实时读取;接收多普勒控制字完成对基带波形的多普勒调制;接收幅度控制字实现对目标模拟信号幅度的实时控制,最终输出数字目标模拟信号。
DACⅡ,对数字目标模拟信号进行数模转换后,输出至上下变频组件。
进一步,所述上下变频组件包括下变频模块、上变频模块、频综模块;
下变频模块,接收天线组件传输的雷达信号,将其下变频为预设频段的中频信号,将其输出至DRFM处理组件;
上变频模块,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,经过通道合路、放大,再进行上变频传输至功率放大器组件;
频综模块,为下变频模块、上变频模块提供变频需要的固定本振信号f01、f02和步进本振信号,所述步进本振信号包括步进本振频率F1~F2信号、步进本振频率F3~F4信号、步进本振频率F5~F6信号。
再进一步,所述下变频模块包括接收前端部分、预选滤波器部分、下变频部分、中频链路输出调控部分;
接收前端部分,接收天线组件传输的雷达信号,进行信号限幅、信号低噪声放大,实现对信号功率的均衡、动态调控,输出至预选滤波器;
预选滤波器部分,完成对信号的预选、滤波,滤出工作频带以外的信号,输出至下变频;
下变频部分,将信号通过开关切换分成多路,每路信号经过两次混频后,输出至中频链路输出调控;
中频链路输出调控部分,将下变频输出的预设频段信号进行滤波、功率调控,最终输出预设频段中频信号至DRFM处理组件。
所述上变频模块包括中频链路输入调控部分、上变频部分、射频链路输出调控部分;
中频链路输入调控部分,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,进行滤波、功率调控,输出至上变频;
上变频部分,将信号通过开关切换分成多路,每路信号经过两次混频后,输出至射频链路输出调控;
射频链路输出调控部分,将上变频输出的信号进行滤波、功率调控,输出至功率放大器组件。
再进一步,所述下变频包括第一预设频段下变频链路、第二预设频段下变频链路、第三预设频段下变频链路;
第一预设频段下变频链路,将输入的信号与频综模块输出的步进本振频率F1~F2信号进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的固定本振f01进行第二次混频,输出至中频链路输出调控;
第二预设频段下变频链路,将输入的信号与频综模块输出的步进本振频率F3~F4信号进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的固定本振f01进行第二次混频,输出至中频链路输出调控;
第三预设频段下变频链路,将输入的射频信号与频综模块输出的步进本振频率F5~F6信号进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的固定本振f02进行第二次混频,输出至中频链路输出调控。
再进一步,所述上变频包括第一预设频段上变频链路、第二预设频段上变频链路、第三预设频段上变频链路;
第一预设频段上变频链路,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,分别将其与频综模块输出的固定本振f01进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率F1~F2进行第二次混频,输出至射频链路输出调控;
第二预设频段上变频链路,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,分别将其与频综模块输出的固定本振f01进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率F3~F4进行第二次混频,输出至射频链路输出调控;
第三预设频段上变频链路,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,分别将其与频综模块输出的固定本振f02进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率F5~F6进行第二次混频,输出至射频链路输出调控。
进一步,所述功率放大器组件接收上下变频组件传输的目标模拟信号、干扰模拟信号,进行功率均衡、调控后,将其放大至指定功率,传输至天线组件。
进一步,所述天线组件包括接收天线、发射天线、双景云台、便携支架及固定件;
接收天线,用于实现对空间雷达信号的定向接收;
发射天线,用于实现对目标模拟信号、干扰模拟信号的定向辐射;
双景云台,包括一对双景云台,分别用于实现接收天线与发射天线的方位、俯仰、横滚在一定范围内的空间指向调整;
便携支架及固定件,用于宽带接收天线、宽带发射天线的同时固定和架高。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)本发明的一种通用信号模拟器,既可以产生复杂的有源干扰信号包括典型的压制干扰、欺骗干扰以及复合干扰等,使其更加贴近真实的干扰测试环境;也可以产生目标回波信号,模拟目标距离、速度等信息,为雷达装备提供目标模拟,更重要的是采用通用化、集成化、小型化设计,可以满足不同雷达装备干扰场景,适应多种体制雷达信号形式,更好的满足雷达干扰与抗干扰性能检验、战术技术训练等多种应用场合需求。
(2)本发明设计独立通道循环与幅度可调目标特性模拟,可实现径向、斜向飞行航迹目标,以实现不同空情下的动态目标模拟,附加背景噪声,更加逼真的描述作战场景。
附图说明
图1本发明系统示意图;
图2本发明功率放大器组件组成实现框图;
图3(a)本发明上下变频组件组成框图;
图3(b)本发明上下变频组件实现框图;
图4本发明DRFM处理组件实现框图;
图5本发明机箱及电源组件示意图;
图6本发明系统整体工作流程图。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的技术方案,下面结合附图,对本发明实施例进行具体阐述。
如图1所示,本发明一种通用信号模拟器,包括天线组件、功率放大组件、上下变频组件、数字射频存储器(DRFM)处理组件、电源组件,集成于机箱内,还包括远程控制终端。其中,天线组件包括宽带接收天线、宽带发射天线、双景云台、便携支架及固定件;功率放大器组件包括射频信号放大模块、电源与控制模块;上下变频组件包括宽带下变频模块、宽带上变频模块、频综模块、时钟模块;DRFM处理组件包括信号侦察链路、干扰模拟链路、目标模拟链路;电源组件包括输入滤波模块、DC/DC转换模块、输出滤波模块;机箱为VPX机箱。
1.天线组件
具体的天线组件中的宽带接收天线用于实现对空间2GHz~18GHz雷达信号的定向接收,宽带发射天线用于完成2GHz~18GHz目标模拟信号、干扰模拟信号的空域定向辐射。
双景云台包括一对双景云台,分别用于实现宽带接收天线与宽带发射天线的方位0°~360°、俯仰0°~90°、横滚0°~360°的空间指向调整。
便携支架及固定件,用于同时固定、架高2GHz~18GHz宽带接收天线、2GHz~18GHz宽带发射天线。
2.功率放大组件
如图2所示,功率放大器组件包括射频信号放大模块、电源与控制模块。
射频信号放大模块对输入的信号进行功率均衡、调控,将其放大至指定功率(最大输出功率为8W)输出。
电源与控制模块,一方面对系统供电电源模块输入的DC28V直流供电进行滤波、变换、稳压等处理,将其转换为满足射频信号放大模块使用要求的DC28V、DC10V、DC8V不同直流供电;另一方面通过监控电路完成与远程控制终端的通信,实时上报功率放大器组件的开机自检状态、工作温度、工作状态监测和故障告警等。
3.上下变频组件
上下变频组件主要完成射频信号的下变频处理、中频信号的上变频处理。如图3(a)所示,上下变频组件包括宽带下变频模块、宽带上变频模块、频综模块、时钟模块。
宽带下变频模块将2GHz~18GHz宽带射频信号与频综模块提供的本振频率和步进本振进行二次混频,最终将其变频为1.3GHz~2.3GHz中频信号。如图3(b)所示,宽带下变频模块包括接收前端、下变频、中频链路输出调控。
接收前端接收2GHz~18GHz宽带射频信号,进行大信号限幅、小信号低噪声放大,实现对信号功率的均衡、动态调控;
预选滤波器完成对2GHz~18GHz宽带射频信号的预选、滤波,滤出工作频带以外的信号;
下变频将一路2GHz~18GHz宽带射频信号经过开关切换,将其分成两路下变频,其中一路为2GHz~8GHz与12GHz~18GHz下变频链路,将2GHz~8GHz与12GHz~18GHz射频信号分别同频综模块输出的步进本振频率24GHz~30GHz与34GHz~40GHz分别进行第一次混频,均输出为第一中频22GHz±0.5GHz;再与频综模块输出的固定本振20.2GHz进行第二次混频,最终输出1.3GHz~2.3GHz的中频信号;另外一路为8GHz~12GHz下变频链路,将8GHz~12GHz射频信号同频综模块输出的步进本振频率35GHz~39GHz进行第一次混频,输出为第一中频27GHz±0.5GHz;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的固定本振25.2GHz进行第二次混频,最终输出1.3GHz~2.3GHz的中频信号;
中频链路输出调控将混频输出的1.3GHz~2.3GHz中频信号进行滤波、功率调控。
宽带上变频模块将1.3GHz~2.3GHz中频信号与频综模块提供的本振频率和步进本振进行二次混频,最终将其变频为2GHz~18GHz宽带射频信号。如图3(b)所示,宽带上变频模块包括中频链路输入调控、上变频、射频链路输出调控。
中频链路输入调控接收1.3GHz~2.3GHz中频信号,进行滤波、功率调控;
上变频将一路1.3GHz~2.3GHz中频信号经过开关切换,将其分成两路进行上变频。其中一路为2GHz~8GHz与12GHz~18GHz上变频链路,将1.3GHz~2.3GHz中频信号与频综模块输出的固定本振20.2GHz进行第一次混频,输出为第一中频22GHz±0.5GHz;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率24GHz~30GHz与34GHz~40GHz分别进行第二次混频,最终分别输出2GHz~8GHz与12GHz~18GHz射频信号;另外一路为8GHz~12GHz上变频链路,将1.3GHz~2.3GHz中频信号与频综模块输出的固定本振25.2GHz进行第一次混频,输出为第一中频27GHz±0.5GHz;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率35GHz~39GHz进行第二次混频,最终输出8GHz~12GHz射频信号;
射频链路输出调控将混频输出的2GHz~18GHz射频信号进行滤波、功率调控。
如图3(b)所示,频综模块同时为宽带下变频模块、宽带上变频模块提供不同的本振频率和步进频率,并为时钟模块提供100MHz的高稳定时钟。
如图3(b)所示,时钟模块基于频综模块提供的100MHz高稳时钟信号,经过放大、滤波、倍频等处理,输出2.4GHz时钟信号。
4.DRFM处理组件
DRFM处理组件完成中频信号的侦收处理、目标模拟信号产生以及干扰模拟信号产生。如图4所示,DRFM处理组件包括信号侦察处理模块、干扰模拟信号产生模块、目标模拟信号产生模块。
信号侦察处理模块包括ADC、数字化接收机、DSP;
ADC完成对1.3GHz~2.3GHz中频模拟信号的数字化采集处理,并传输至数字化接收机,另外还传输至干扰模拟信号产生模块;
数字化接收机完成信号的信道化、检波和参数编码等处理,得到信号初级脉冲描述字;
DSP接收信号初级脉冲描述字信息,再进行数据融合、信号分选处理,通过以太网形式将辐射源信号类型和相应参数输出至远程控制终端。
干扰模拟信号产生模块产生各种压制信号、欺骗干扰信号。干扰模拟信号产生模块包括数字干扰源、DACⅠ。
数字干扰源包括数字储频DRFM干扰和自产生数字干扰DJS两种工作模式,系统根据远程控制终端设置的干扰样式进行模式切换;
数字干扰源包括数字储频DRFM、数字干扰DJS;
数字储频DRFM根据远程控制终端设置的干扰参数引导信号侦察链路,采集信号侦察处理模块传输至数字储频DRFM的信号中的有效信号进行缓存,再进行信号还原、调制,产生干扰信号;
数字储频DRFM干扰包括缓存存储电路、干扰产生器、干扰调制器;
缓存存储电路,缓存信号侦察处理模块传输至数字储频DRFM的有效信号;
干扰产生器,根据干扰样式控制缓存存储电路进行信号还原,在数字储频DRFM工作模式下使用;
干扰调制器,在还原的采集信号上完成相应的调制,最终输出数字干扰模拟信号Ⅰ。
数字干扰DJS在自身内部自产生干扰信号,数字干扰DJS包括基带噪声源、低通滤波器、数字控制振荡器NCO、噪声调制器。
基带噪声源产生宽谱基带信号,在DJS工作模式下使用;低通滤波器将宽谱基带信号滤成具有一定带宽的带限噪声;NCO产生相应载波信号;噪声调制器对载波进行不同类型基带信号调制,最终输出数字干扰模拟信号Ⅱ。
DACⅠ,完成对数字干扰源产生的数字干扰模拟信号进行数模转换,输出1.3GHz~2.3GHz中频模拟信号至上下变频组件。
目标模拟信号产生模块根据远程控制终端设置的目标参数,实时进行延时、幅度和多普勒调制,产生相应的模拟回波信号。如图4所示,目标模拟信号产生模块包括数字回波模块、DACⅡ。
数字回波模块包括运动模型解算部分、延迟计算部分、多普勒计算部分、起伏模型解算部分、幅度计算部分、基带波形产生部分;
运动模型解算部分,根据设置的目标运动参数,解算出目标距离、目标径向速度信息;
延迟计算部分,根据目标距离计算出延迟控制字,输入至基带波形产生部分;
多普勒计算,根据目标径向速度计算出多普勒控制字,输入至基带波形产生部分;
起伏模型解算部分,根据设置的目标起伏特性参数,解算出目标RCS信息;
幅度计算,根据目标RCS计算出幅度控制字,输入至基带波形产生部分;
基带波形产生部分,接收延迟控制字控制基带波形数据的实时读取;接收多普勒控制字完成对基带波形的多普勒调制;接收幅度控制字实现对目标模拟信号幅度的实时控制,最终输出数字目标模拟信号。
DACⅡ,对数字目标模拟信号进行数模转换后,输出至上下变频组件。
5.机箱及电源组件
如图5所示,机箱及电源组件包括VPX机箱、供电电源模块。
VPX机箱完成功率放大组件、上下变频组件及DRFM处理组件等的集成安装。
供电电源模块完成为功率放大组件、上下变频组件及DRFM处理组件提供电源转换及逻辑加电控制,具体可将外部输入的AC220V交流电源转换为满足功率放大器组件、上下变频组件、DRFM处理组件的使用需求的直流电压,分别为DC28V、DC12V和DC12V。
供电电源模块包括输入滤波模块、DC/DC转换模块、输出滤波模块;
输入滤波模块可以有效阻止外部电部分的杂波及浪涌电压进入电源,防止电源内部因开关管高速导通与截止时所产生的强烈电磁谐波辐射干扰外部供电电源,及减小对外的反灌噪声电压;同时利用滤波器能阻止电流瞬间上升的作用,有效地减小启动冲击电流;
DC/DC转换模块将输入的变换的直流电压转换成稳定的低压直流电;
输出滤波模块滤除输出直流电压中的交流成分和杂波,使输出电压纹波系数降低,波形变得更平滑,保证电源的输出参数符合要求。
6.远程控制终端
远程控制终端,完成通用信号模拟器的参数配置和通用信号模拟器状态的监控等,配合通用信号模拟器完成干扰和目标模拟过程。
如图6所示,为表达的更为直观,本发明实施例中提供一次实际的应用案例对上述流程及模块进行说明:
(1)背景需求
根据某型雷达抗干扰试验任务需求,需要在外场近距离架设部署通用信号模拟器,通过侦收雷达装备信号,并释放不同类型的干扰信号,以模拟远距离支援干扰,检验雷达的抗干扰性能。
(2)系统展开及开机自检
通用信号模拟器架设在便携支架上,通过外部电源为整个设备供电,远程控制终端通过网线与通用信号模拟器连接。系统展开完成后,设备上电后初始化及自检,自检通过后,进入侦察及干扰界面;若自检不正常,则报系统故障。
(3)雷达信号侦察
雷达开机工作,通用信号模拟器进入侦察状态。选择侦察方式为搜索或驻守模式,两种侦察方式下,均需设置侦察频段。通用信号模拟器完成对雷达信号的侦收后,对雷达信号进行下变频处理,进行信号参数测量,并用于引导后续干扰信号的产生。
(4)干扰信号释放
通用信号模拟器设备具备三种干扰方式:目标、干扰或目标+干扰;根据试验需要,设置相应的信号参数,完成对雷达的干扰。
a)当选择干扰方式为目标时,对要形成的目标信号进行参数设置,输出目标信号,回传目标信号状态;
b)当选择干扰方式为干扰时,对要形成的干扰信号进行参数设置,输出干扰信号,回传干扰信号状态;
c)当选择干扰方式为目标+干扰时,对要形成的目标及干扰信号进行参数设置,输出目标及干扰信号,回传目标及干扰信号状态;
工作状态为空闲时,设备停止干扰输出。
可以理解,本发明是通过实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,能够落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种通用信号模拟器,其特征在于包括:
天线组件,用于雷达信号的接收并传输至上下变频组件,接收功率放大组件传输的目标模拟信号、干扰模拟信号并完成空域辐射;
功率放大器组件,接收上下变频组件传输的目标模拟信号、干扰模拟信号,完成信号的功率放大,并传输至天线组件;
上下变频组件,接收天线组件传输的雷达信号,完成雷达信号的下变频处理,输出预设频段中频信号至DRFM处理组件;接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,为完成上变频处理,输出至功率放大器组件;
DRFM处理组件,包括信号侦察处理模块、干扰模拟信号产生模块、目标模拟信号产生模块;
所述信号侦察处理模块接收上下变频组件输出的预设频段中频信号,经过数字化处理得到数字信号,进一步经过信号处理,得到辐射源信号类型和参数,并将数字信号输出至干扰模拟信号产生模块;
所述干扰模拟信号产生模块采用数字储频干扰方式和数字干扰方式产生干扰模拟信号,输出至上下变频组件;所述数字储频干扰方式基于设定的干扰参数和从信号侦察处理模块接收的数字信号,产生干扰模拟信号;所述数字干扰方式利用自身噪声源产生干扰模拟信号;
所述目标模拟信号产生模块根据设置的目标参数解算目标信息,根据目标信息对本模块内产生的基带信号进行延迟、幅度和多普勒调制,产生目标模拟信号;
电源组件,为各组件提供电源转换及逻辑加电控制。
2.根据权利要求1所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述信号侦察处理模块包括ADC、数字化接收机、DSP;
ADC,对接收于上下变频组件的预设频段中频信号进行数字化采集处理,得到数字信号,将数字信号输出至数字化接收机和干扰模拟信号产生模块;
数字化接收机,接收ADC输入的数字信号,进行信道化、检波和参数编码处理,得到信号初级脉冲描述字;
DSP,接收信号初级脉冲描述字,进行信号融合、信号分选处理,得到雷达信号的辐射源信号类型和参数。
3.根据权利要求1所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述干扰模拟信号产生模块包括数字干扰源、DACⅠ;
所述数字干扰源包括数字储频干扰部分、数字干扰部分;
数字储频干扰部分包括缓存存储电路、干扰产生器、干扰调制器;缓存存储电路,用于缓存从信号侦察处理模块接收的数字信号;干扰产生器,控制缓存存储电路对所述数字信号进行信号还原;干扰调制器,在还原的数字信号上完成信号调制,最终输出数字干扰模拟信号Ⅰ;
数字干扰部分包括基带噪声源、低通滤波器、数字控制振荡器、噪声调制器;基带噪声源,用于产生基带信号;低通滤波器,将基带信号滤波成具有一定带宽的带限噪声信号;数字控制振荡器,用于产生载波信号;噪声调制器,利用载波信号和带限噪声信号进行不同类型信号调制,最终输出数字干扰模拟信号Ⅱ;
所述DACⅠ,对数字干扰源产生的数字干扰模拟信号Ⅰ、数字干扰模拟信号Ⅱ进行数模转换后,输出至上下变频组件。
4.根据权利要求1所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述目标模拟信号产生模块包括数字回波模块、DACⅡ;
所述数字回波模块包括运动模型解算部分、延迟计算部分、多普勒计算部分、起伏模型解算部分、幅度计算部分、基带波形产生部分;
运动模型解算部分,根据设置的目标运动参数,解算出目标距离、目标径向速度信息;
延迟计算部分,根据目标距离计算出延迟控制字,输入至基带波形产生部分;
多普勒计算,根据目标径向速度计算出多普勒控制字,输入至基带波形产生部分;
起伏模型解算部分,根据设置的目标起伏特性参数,解算出目标RCS信息;
幅度计算,根据目标RCS计算出幅度控制字,输入至基带波形产生部分;
基带波形产生部分,接收延迟控制字控制基带波形数据的实时读取;接收多普勒控制字完成对基带波形的多普勒调制;接收幅度控制字实现对目标模拟信号幅度的实时控制,最终输出数字目标模拟信号。
DACⅡ,对数字目标模拟信号进行数模转换后,输出至上下变频组件。
5.根据权利要求1所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述上下变频组件包括下变频模块、上变频模块、频综模块;
下变频模块,接收天线组件传输的雷达信号,将其下变频为预设频段的中频信号,将其输出至DRFM处理组件;
上变频模块,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,经过通道合路、放大,再进行上变频传输至功率放大器组件;
频综模块,为下变频模块、上变频模块提供变频需要的固定本振信号f01、f02和步进本振信号,所述步进本振信号包括步进本振频率F1~F2信号、步进本振频率F3~F4信号、步进本振频率F5~F6信号。
6.根据权利要求5所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述下变频模块包括接收前端部分、预选滤波器部分、下变频部分、中频链路输出调控部分;
接收前端部分,接收天线组件传输的雷达信号,进行信号限幅、信号低噪声放大,实现对信号功率的均衡、动态调控,输出至预选滤波器;
预选滤波器部分,完成对信号的预选、滤波,滤出工作频带以外的信号,输出至下变频;
下变频部分,将信号通过开关切换分成多路,每路信号经过两次混频后,输出至中频链路输出调控;
中频链路输出调控部分,将下变频输出的预设频段信号进行滤波、功率调控,最终输出预设频段中频信号至DRFM处理组件。
所述上变频模块包括中频链路输入调控部分、上变频部分、射频链路输出调控部分;
中频链路输入调控部分,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,进行滤波、功率调控,输出至上变频;
上变频部分,将信号通过开关切换分成多路,每路信号经过两次混频后,输出至射频链路输出调控;
射频链路输出调控部分,将上变频输出的信号进行滤波、功率调控,输出至功率放大器组件。
7.根据权利要求6所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述下变频包括第一预设频段下变频链路、第二预设频段下变频链路、第三预设频段下变频链路;
第一预设频段下变频链路,将输入的信号与频综模块输出的步进本振频率F1~F2信号进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的固定本振f01进行第二次混频,输出至中频链路输出调控;
第二预设频段下变频链路,将输入的信号与频综模块输出的步进本振频率F3~F4信号进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的固定本振f01进行第二次混频,输出至中频链路输出调控;
第三预设频段下变频链路,将输入的射频信号与频综模块输出的步进本振频率F5~F6信号进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的固定本振f02进行第二次混频,输出至中频链路输出调控。
8.根据权利要求6所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述上变频包括第一预设频段上变频链路、第二预设频段上变频链路、第三预设频段上变频链路;
第一预设频段上变频链路,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,分别将其与频综模块输出的固定本振f01进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率F1~F2进行第二次混频,输出至射频链路输出调控;
第二预设频段上变频链路,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,分别将其与频综模块输出的固定本振f01进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率F3~F4进行第二次混频,输出至射频链路输出调控;
第三预设频段上变频链路,接收DRFM处理组件输出的目标模拟信号、干扰模拟信号,分别将其与频综模块输出的固定本振f02进行第一次混频;经过滤波、放大处理后,再与频综模块输出的步进本振频率F5~F6进行第二次混频,输出至射频链路输出调控。
9.根据权利要求1所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述功率放大器组件接收上下变频组件传输的目标模拟信号、干扰模拟信号,进行功率均衡、调控后,将其放大至指定功率,传输至天线组件。
10.根据权利要求1所述的通用信号模拟器,其特征在于:所述天线组件包括接收天线、发射天线、双景云台、便携支架及固定件;
接收天线,用于实现对空间雷达信号的定向接收;
发射天线,用于实现对目标模拟信号、干扰模拟信号的定向辐射;
双景云台,包括一对双景云台,分别用于实现接收天线与发射天线的方位、俯仰、横滚在一定范围内的空间指向调整;
便携支架及固定件,用于宽带接收天线、宽带发射天线的同时固定和架高。
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CN118376984A (zh) * | 2024-06-26 | 2024-07-23 | 成都锐新科技有限公司 | 一种数字化投掷式雷达有源干扰弹 |
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2023
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