CN203773046U - 一种多功能雷达数据处理仿真器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多功能雷达数据处理仿真器，其由目标回波模拟模块、定时器模块、频率综合器模块、天线波束模拟模块、中频接收机模块、信号模拟与控制计算机模块、信号处理模块以及数据处理单元组成；所述目标回波模拟模块内包含窄带与宽带目标回波信号模拟单元；所述多功能雷达数据处理仿真器包含多个信号通道，其均匀分布于窄带与宽带目标回波信号模拟单元之中；采用上述技术方案的多功能雷达数据处理仿真器，其通过内部多个信号通道实现了对多个目标同时进行模拟；通过窄带与宽带目标回波信号模拟单元同时输出两个载频的回波信号，多功能雷达数据处理仿真器可输出双载频信号，能更为准确的对模型进行仿真，从而确保雷达数据处理的真实性。

Description

一种多功能雷达数据处理仿真器

技术领域

本实用新型涉及一种雷达仿真技术，尤其是一种多功能雷达数据处理仿真器。

背景技术

雷达数据处理是现代雷达系统中的重要组成部分。在弹道导弹针对导弹防御系统雷达的对抗过程中，由防御系统雷达实现弹道目标的发现、截获和跟踪，为后续的弹道导弹交战管理系统提供目标探测数据。防御系统雷达数据处理的实时性、准确性对后续的作战处理起到关键性的作用。在当前的电磁环境下，要求雷达能够同时跟踪多个目标，而且这些目标的机动性、密集性都在不断增强，其也要求雷达在数据处理过程中的真实性与准确性也应随之增强。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种雷达数据处理仿真器，其可以更为准确的对对象模型进行仿真，从而增加数据处理的真实性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能雷达数据处理仿真器，所述多功能雷达数据处理仿真器由目标回波模拟模块、定时器模块、频率综合器模块、天线波束模拟模块、中频接收机模块、信号模拟与控制计算机模块、信号处理模块以及数据处理单元组成；目标回波模拟模块、天线波束模拟模块、中频接收机模块依次连接并输出信号至信号处理模块，信号处理模块连接至数据处理单元；定时器模块、频率综合器模块、信号模拟与控制计算机模块均和目标回波模拟模块、天线波束模拟模块、中频接收机分别连接；所述目标回波模拟模块内包含窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元；所述多功能雷达数据处理仿真器包含多个信号通道，其均匀分布于窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元之中。

作为本实用新型的一种改进，所述目标回波模拟模块中，窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元均包含连接至混频电路的任意波形发生器与DDS多普勒频率综合器；所述混频电路连接至脉冲调整电路、上变频电路与程相衰减器。

作为本实用新型的一种改进，所述窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元输出的目标回波信号与实际目标信号相等效。

作为本实用新型的一种改进，所述窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元输出的均为双极化信号。

作为本实用新型的另一种改进，所述天线波束模拟单元内包含多个信号通道，其与窄带雷达目标回波信号模拟单元，以及宽带目标回波信号模拟单元内的信号通道一一对应连接；天线波束模拟单元内的信号通道均由功率分配器、衰减器、移相器以及功率合成器组成。

作为本实用新型的另一种改进，所述中频接收机模块上设置有多个和信号通道、差信号通道、旁瓣对消通道，以及中频放大通道。

作为本实用新型的另一种改进，所述中频接收机模块内包含有前端与后端，前端由自动增益控制电路、低噪声放大器、混频电路组成，自动增益控制电路由程相控制器实现；后端由线性中频放大电路、检波器、功率分配器组成。

作为本实用新型的另一种改进，所述定时器模块包括时钟变换电路、信号产生电路、时标产生电路、距离延迟电路。

作为本实用新型的另一种改进，所述频率综合器模块包括鉴相器、低通滤波器、多模分频器和调制器。

作为本实用新型的另一种改进，所述信号处理模块由模数转换器、下变频器与信号处理机组成；所述数据处理单元采用标准工业计算机作为硬件平台。

上述多功能雷达数据处理仿真器在使用中，由主控软件根据雷达参数、战情信号以及数据处理的调度信息实时计算目标信息，并将计算结果下发至对应的处理器，进而控制频率综合器模块产生目标回波等信号，并发送至其余模块。在信号处理模块中，将输入的回波信号经由模数转换后，再经下变频得到零中频信号，并对其进行动目标显示、动目标检测、恒虚警、目标检测、解模糊、角度误差信号提取、脉冲压缩等处理，得到目标的位置、速度信号。在数据处理模块中对信号处理后得到的信息进行航迹起始、滤波外推以进行精确稳定的跟踪，此处针对多个目标采用快速数据互联滤波的计算方法，重点对关联门内相交区域内的公共回波进行分析，并综合考虑关联门内其余候选回波对目标状态更新的影响，从而以较小的计算复杂度获取高效的雷达仿真性能。

采用上述技术方案的多功能雷达数据处理仿真器，其通过内部多个信号通道实现了对多个目标同时进行模拟；通过窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元同时输出两个载频的回波信号，多功能雷达数据处理仿真器可输出双载频信号，其可以更为准确的对对象模型进行仿真，从而增加数据处理的真实性。

附图说明

图1为本实用新型示意图；

图2为本实用新型中目标回波模拟模块示意图；

图3为本实用新型中天线波束模拟单元中单路信号通道示意图；

附图标记说明：

1—目标回波模拟模块、2—定时器模块、3—频率综合器模块、4—天线波束模拟模块、5—中频接收机模块、6—信号模拟与控制计算机模块、7—中频接收机模块、8—数据处理单元、9—窄带雷达目标回波信号模拟单元、10—宽带目标回波信号模拟单元、11—任意波形发生器、12—DDS多普勒频率综合器、13—混频电路、14—脉冲调整电路、15—上变频电路、16—程相衰减器、17—功率分配器、18—衰减器、19—信号移相器、20—功率合成器、21—主控软件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示的一种多功能雷达数据处理仿真器，所述多功能雷达数据处理仿真器由目标回波模拟模块1、定时器模块2、频率综合器模块3、天线波束模拟模块4、中频接收机模块5、信号模拟与控制计算机模块6、信号处理模块7以及数据处理单元8组成；目标回波模拟模块1、天线波束模拟模块4、中频接收机模块5依次连接并输出信号至信号处理模块7，信号处理模块7连接至数据处理单元8；定时器模块2、频率综合器模块3、信号模拟与控制计算机模块6均和目标回波模拟模块1、天线波束模拟模块4、中频接收机模块5分别连接；所述目标回波模拟模块1内包含窄带雷达目标回波信号模拟单元9与宽带目标回波信号模拟单元10；所述多功能雷达数据处理仿真器包含24个信号通道，窄带雷达目标回波信号模拟单元9与宽带目标回波信号模拟单元10之中各设置有12个信号通道。

作为本实用新型的一种改进，所述目标回波模拟模块1中，窄带雷达目标回波信号模拟单元9与宽带目标回波信号模拟单元10均包含连接至混频电路13的任意波形发生器11与DDS多普勒频率综合器12；所述混频电路13连接至脉冲调整电路14、上变频电路15与程相衰减器16，其如图2所示。

作为本实用新型的一种改进，所述窄带雷达目标回波信号模拟单元9与宽带目标回波信号模拟单元10输出的目标回波信号与实际目标信号相等效。

作为本实用新型的一种改进，所述窄带雷达目标回波信号模拟单元9与宽带目标回波信号模拟单元10输出的均为双极化信号。

作为本实用新型的另一种改进，所述天线波束模拟单元4内包含24路信号通道，其与窄带雷达目标回波信号模拟单元，以及宽带目标回波信号模拟单元内的信号通道一一对应连接；天线波束模拟单元内的每一个信号通道均由功率分配器17、12组衰减器18与信号移相器19的组成，以及功率合成器20组成，其如图3所示。

作为本实用新型的另一种改进，所述中频接收机模块5上设置有4个和信号通道、2个差信号通道、2个旁瓣对消通道，以及8个中频放大通道。

作为本实用新型的另一种改进，所述中频接收机模块5内包含有前端与后端，前端由自动增益控制电路、低噪声放大器、混频电路组成，自动增益控制电路由程相控制器实现；后端由线性中频放大电路、检波器、功率分配器组成。

作为本实用新型的另一种改进，所述定时器模块2包括时钟变换电路、信号产生电路、时标产生电路、距离延迟电路。

作为本实用新型的另一种改进，所述频率综合器模块3包括鉴相器、低通滤波器、多模分频器和调制器。

作为本实用新型的另一种改进，所述信号处理模块7由模数转换器、下变频器与信号处理机组成；所述数据处理单元8采用标准工业计算机作为硬件平台。

上述多功能雷达数据处理仿真器在使用中，由主控软件根据雷达参数、战情信号以及数据处理的调度信息实时计算目标信息，并将计算结果下发至对应的处理器，进而控制频率综合器模块产生目标回波等信号，并发送至其余模块。在信号处理模块中，将输入的回波信号经由模数转换后，再经下变频得到零中频信号，并对其进行动目标显示、动目标检测、恒虚警、目标检测、解模糊、角度误差信号提取、脉冲压缩等处理，得到目标的位置、速度信号。在数据处理模块中对信号处理后得到的信息进行航迹起始、滤波外推以进行精确稳定的跟踪，此处针对多个目标采用快速数据互联滤波的计算方法，重点对关联门内相交区域内的公共回波进行分析，并综合考虑关联门内其余候选回波对目标状态更新的影响，从而以较小的计算复杂度获取高效的雷达仿真性能。

采用上述技术方案的多功能雷达数据处理仿真器，其通过内部多个信号通道实现了对多个目标同时进行模拟；通过窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元同时输出两个载频的回波信号，多功能雷达数据处理仿真器可输出双载频信号，其可以更为准确的对对象模型进行仿真，从而增加数据处理的真实性。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (10)

1.一种多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述多功能雷达数据处理仿真器由目标回波模拟模块、定时器模块、频率综合器模块、天线波束模拟模块、中频接收机模块、信号模拟与控制计算机模块、信号处理模块以及数据处理单元组成；目标回波模拟模块、天线波束模拟模块、中频接收机模块依次连接并输出信号至信号处理模块，信号处理模块连接至数据处理单元；定时器模块、频率综合器模块、信号模拟与控制计算机模块均和目标回波模拟模块、天线波束模拟模块、中频接收机分别连接；所述目标回波模拟模块内包含窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元；所述多功能雷达数据处理仿真器包含多个信号通道，其均匀分布于窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元之中。

2.按照权利要求1所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述目标回波模拟模块中，窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元均包含连接至混频电路的任意波形发生器与DDS多普勒频率综合器；所述混频电路连接至脉冲调整电路、上变频电路与程相衰减器。

3.按照权利要求1或2所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元输出的目标回波信号与实际目标信号相等效。

4.按照权利要求1或2所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述窄带雷达目标回波信号模拟单元与宽带目标回波信号模拟单元输出的均为双极化信号。

5.按照权利要求1所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述天线波束模拟单元内包含多个信号通道，其与窄带雷达目标回波信号模拟单元，以及宽带目标回波信号模拟单元内的信号通道一一对应连接；天线波束模拟单元内的信号通道均由功率分配器、衰减器、移相器以及功率合成器组成。

6.按照权利要求1所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述中频接收机模块上设置有多个和信号通道、差信号通道、旁瓣对消通道，以及中频放大通道。

7.按照权利要求1或6所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述中频接收机模块内包含有前端与后端，前端由自动增益控制电路、低噪声放大器、混频电路组成，自动增益控制电路由程相控制器实现；后端由线性中频放大电路、检波器、功率分配器组成。

8.按照权利要求1、2、5中任意一项所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述定时器模块包括时钟变换电路、信号产生电路、时标产生电路、距离延迟电路。

9.按照权利要求1、2、6中任意一项所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述频率综合器模块包括鉴相器、低通滤波器、多模分频器和调制器。

10.按照权利要求1、2、5、6中任意一项所述的多功能雷达数据处理仿真器，其特征在于，所述信号处理模块由模数转换器、下变频器与信号处理机组成；所述数据处理单元采用标准工业计算机作为硬件平台。