CN203825184U - 基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置，它包括数字信号处理器、多个仿真通道及对应的射频电缆，数字信号处理器有多个输出端，数字信号处理器的输出端与各个仿真通道的输入端相连，各仿真通道的输出端分别通过射频电缆连接被试设备。仿真通道包括控制器、直接数字频率合成器和变频器，数字信号处理器的输出端依次通过控制器和直接数字频率合成器与变频器的输入端连接，变频器的输出端通过射频电缆连接被试设备。本实用新型的有益效果是实现了被试干涉仪测向设备在试验室内的高精度测试，减少了外场测试过程，大大节约了测试成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种干涉仪测向设备测试应用的半实物仿真设备，特别是一种基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置。
背景技术
干涉仪测向体制是目前空间辐射信号精确测向的主要方式，在无线电监测、水声定位等多个领域有广泛的应用。然而，目前干涉仪测向设备测试时主要的两种传统方案都有缺点：
1.方案一是使用辐射源，在外场或微波暗室进行测试，主要问题是测试费用高，测试周期长；
2.方案二是使用信号源生成信号，经功分后，采用移相器和衰减器分别调制相位差和幅度差，主要问题是设备复杂，调制相位和幅度的精度低，步进大，仿真度低，测试效果不理想。
因此，找出一种解决现有技术不足，成本低并且能保证测试精度的新型干涉仪测向设备具有很大的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种新型的基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置，克服传统干涉仪测向设备测试费用高、测试精度不理想等缺点。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置，它包括数字信号处理器、多个仿真通道及对应的射频电缆，数字信号处理器有多个输出端，数字信号处理器的输出端与各个仿真通道的输入端相连，各仿真通道的输出端分别通过射频电缆连接被试设备。
所述的仿真通道包括控制器、直接数字频率合成器和变频器，数字信号处理器的输出端依次通过控制器和直接数字频率合成器与变频器的输入端连接，变频器的输出端通过射频电缆连接被试设备。
需要仿真的信号特征经过归一化处理后，得出包含相位差信息和幅度差信息的仿真信号，直接由直接数字频率合成器生成。
本实用新型的有益效果是：采用注入式方式，系统同步生成多路信号，直接注入被试的干涉仪测向设备各个接收机的输入端口，通过直接数字合成原理，在数字域调整各路信号的幅度差和相位差，来模拟辐射信号经空间信道传输及被试设备天线接收后到达接收机端口的信号特征，模拟精度高，且可精确复现测试场景，减少外场测试次数，测试周期短并且测试费用低；使用射频电缆传输信号，无辐射信号、测试保密性好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意框图；
图2为干涉仪测向原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置，它包括数字信号处理器、多个仿真通道及对应的射频电缆，数字信号处理器有多个输出端，数字信号处理器的输出端与各个仿真通道的输入端相连，各仿真通道的输出端分别通过射频电缆连接被试设备。
所述的仿真通道包括控制器、直接数字频率合成器和变频器，数字信号处理器的输出端依次通过控制器和直接数字频率合成器与变频器的输入端连接，变频器的输出端通过射频电缆连接被试设备。
需要仿真的信号特征经过归一化处理后，得出包含相位差信息和幅度差信息的仿真信号，直接由直接数字频率合成器生成。
本实用新型所述的基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置，采用注入式方式，绕开被试设备的天线部分，直接模拟被试设备的天线特性（包括天线方向图及天线物理位置）引起的信号特征变化。
本实用新型的工作过程如下：
1）需要仿真的辐射源信息（包括物理信息，地理信息）和被试设备天线地理信息输入数字信号处理器，处理得出辐射源辐射信号到达各个天线的相位差和幅度衰减，具体方法为：
a）首先选定一个天线为参考，根据辐射源地理信息和被试设备天线地理信息，采用三角函数的方法得到天线间距D，辐射源距离天线距离d，以及辐射源信号相对于天线的入射角θ（注意在工程上，通常距离d远远大于间距D，故辐射源相对于各个天线的距离d和入射角θ近似相等）；
b）如图2所示，两个接收天线A1和A2相距D，当一个波长为λ的辐射源平面波，与入射角θ的方向传播而来，到达两个天线A1和A2的相位差为计算公式如下：
其中，D和λ单位为米，和θ单位为度；
c）辐射源距离被试设备距离为d，辐射源频率为F，按照下式计算信号的幅度衰减L：
L=92.4+20lgd+20lgF；其中，d单位为米，F单位为Hz，L单位为dB；
2）查找天线的方向图，找出入射角θ对应的相移Φ及天线增益G；
3）将相位差和相移Φ相加即得需要模拟的相差α，辐射源的辐射功率（辐射源物理信息）减去幅度衰减L和天线增益G相加即得需要模拟的幅度β；
4）通过控制器同步控制直接数字频率合成器和变频器启动，校准各通道，保证通道间幅相保持一致，然后生成工作频率为辐射源频率F，通道输出幅度β，初相差α的信号，注入被试设备接收机端口。
Claims (2)
1.基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置，其特征在于：它包括数字信号处理器、多个仿真通道及对应的射频电缆，数字信号处理器有多个输出端，数字信号处理器的输出端与各个仿真通道的输入端相连，各仿真通道的输出端分别通过射频电缆连接被试设备。
2.根据权利要求1所述的基于直接数字合成原理的注入式干涉仪半实物仿真装置，其特征在于：所述的仿真通道包括控制器、直接数字频率合成器和变频器，数字信号处理器的输出端依次通过控制器和直接数字频率合成器与变频器的输入端连接，变频器的输出端通过射频电缆连接被试设备。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106772239A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-05-31 | 上海微小卫星工程中心 | 旋转基线干涉仪定位系统的模拟源测试系统及其使用方法 |
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2014
- 2014-04-15 CN CN201420183370.9U patent/CN203825184U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| CN106772239A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-05-31 | 上海微小卫星工程中心 | 旋转基线干涉仪定位系统的模拟源测试系统及其使用方法 |
| CN106772239B (zh) * | 2017-02-20 | 2019-04-02 | 上海微小卫星工程中心 | 旋转基线干涉仪定位系统的模拟源测试系统及其使用方法 |
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