CN209765038U - 一种雷达信号与目标模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雷达信号与目标模拟器，包括电源适配器、信号模拟单元、目标模拟单元以及显示控制单元，所示适配器与电源连接，电源分别与信号模拟单元、目标模拟单元连接和显示控制单元连接，所述目标模拟单元包含接收机、数字中频模块、发射机和控制模块，所述接收机将接收的信号传输给数字中频模块，数字中频模块将信号处理后，通过发射机将信号发射。本实用新型的一种雷达信号与目标模拟器，模拟器工作频段的满足通用化的要求，实现对不同工作频段雷达信号模拟和目标模拟，减少了全频段内雷达信号激励源和辐射接收检测通道的数量，该模拟器实用性强。

Description

一种雷达信号与目标模拟器

技术领域

本实用新型涉及一种雷达信号与目标模拟器，属于雷达领域。

背景技术

雷达目标模拟器是一种雷达测试设备，主要利用DRFM(digital radio-frequencymemory，数字射频存储器)技术，通过对接收的雷达信号进行目标调制，模拟产生点目标回波信号，以满足雷达的性能测试需求。由于雷达大量装备，在使用中需要一种能在地面近程实用的雷达维护设备即雷达目标模拟器，以往雷达目标模拟器仅能进行目标模拟。但现代装备中往往装备雷达的同时还有电子战系统同样需要简单维护，现有的设备不能满足实际需求。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种雷达信号与目标模拟器，模拟器工作频段的满足通用化的要求，实现对不同工作频段雷达信号模拟和目标模拟，减少了全频段内雷达信号激励源和辐射接收检测通道的数量，该模拟器实用性强。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的雷达信号与目标模拟器，包括电源适配器、信号模拟单元、目标模拟单元以及显示控制单元，所示适配器与电源连接，电源分别与信号模拟单元、目标模拟单元连接和显示控制单元连接，所述目标模拟单元包含接收机、数字中频模块、发射机和控制模块，所述接收机将接收的信号传输给数字中频模块，数字中频模块将信号处理后，通过发射机将信号发射；

所述接收机包含接收器、限幅器、第一功分器和第二功分器，接收器接收雷达激励信号，雷达激励信号经过限幅器、第一滤波器、第一功分器、放大器、第二滤波器、第一中频放大滤波器、第二中频放大滤波器、第二混频器、第三中频放大滤波器，通过第一二功分器得到第一中频输出和第二中频输出，通过两次下变频到中频60MHz，放大稳幅后给数字中频模块处理。

作为优选，所述数字中频模块包含A/D采样模块、FPGA控制器和D/A模块，FPGA 模块与DSP模块连接；先将60MHz中频信号进行A/D变换，经FPGA中构建的大容量的储存延时，以获得目标的距离，高速DSP和FPGA控制器对信号进行多普勒频移的调制和运算，以获得目标的速度，目标的速度和距离事先通过面板键盘输入到DSP模块，DSP 模块进行目标的距离和速度的相关运算，产生距离和速度参数来对信号进行处理，处理后再经D/A变换、滤波和放大，信号处理完成。

作为优选，所述发射机包含依次连接的第一滤波放大器、第二滤波放大器、第三滤波放大器、第一放大器、第一30db衰减器、第二放大器、第二30db衰减器和第二二功分器，在第一滤波放大器与第二滤波放大器之间设有二本振输入，在第二滤波放大器与第三滤波放大器之间设有一本振输入，数字中频信号60MHz经二次变频上变到X波段，通过第二功分器功分两路，一路直接输出到天线，一路用于设备自检。

作为优选，所述一本振输入的频率为1120MHz，二本振输入为X波段。

有益效果：本实用新型的雷达信号与目标模拟器，既能进行目标模拟又能进行雷达信号模拟，而且模拟器工作频段的满足通用化的要求，实现对不同工作频段雷达信号模拟和目标模拟，减少了全频段内雷达信号激励源和辐射接收检测通道的数量，该模拟器实用性强。

附图说明

图1为本发明的系统组成示意图。

图2为本发明目标模拟器接收通道原理图。

图3为本发明发射机原理。

图4为本发明的接收机原理图。

图5为本发明的本振电原理图。

图6为本发明的数字中频模块的原理图。

图7为雷达中频信号源的原理示意图。

图8为显示控制单元的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1至图6所示，本实用新型的雷达信号与目标模拟器，包括电源1适配器、信号模拟单元2、目标模拟单元3以及显示控制单元4，所示适配器与电源1连接，电源1 分别与信号模拟单元2、目标模拟单元3连接和显示控制单元4连接，所述目标模拟单元3包含接收机5、数字中频模块6、发射机7和控制模块，所述接收机5将接收的信号传输给数字中频模块6，数字中频模块6将信号处理后，通过发射机7将信号发射。所述接收机5包含接收器、限幅器51、第一功分器和第二功分器，接收器接收雷达激励信号，雷达激励信号经过限幅器51、第一滤波器、第一功分器、放大器52、第二滤波器、第一中频放大滤波器53、第二中频放大滤波器54、第二混频器、第三中频放大滤波器，通过第一二功分器76得到第一中频输出和第二中频输出，通过两次下变频到中频60MHz，放大稳幅后给数字中频模块6处理。

在本实用新型中，所述数字中频模块6包含A/D采样模块61、FPGA控制器62和D/A模块63，FPGA模块与DSP模块64连接；先将60MHz中频信号进行A/D变换，经FPGA 中构建的大容量的储存延时，以获得目标的距离，高速DSP和FPGA控制器62对信号进行多普勒频移的调制和运算，以获得目标的速度，目标的速度和距离事先通过面板键盘输入到DSP模块64，DSP模块64进行目标的距离和速度的相关运算，产生距离和速度参数来对信号进行处理，处理后再经D/A变换、滤波和放大，信号处理完成。

在本实用新型中，所述发射机7包含依次连接的第一滤波放大器71、第二滤波放大器72、第三滤波放大器73、第一放大器52、第一30db衰减器74、第二放大器52、第二30db衰减器75和第二二功分器，在第一滤波放大器71与第二滤波放大器72之间设有二本振输入，在第二滤波放大器72与第三滤波放大器73之间设有一本振输入，数字中频信号60MHz经二次变频上变到X波段，通过第二功分器功分两路，一路直接输出到天线，一路用于设备自检。

在本实用新型中，所述一本振输入的频率为1120MHz，二本振输入为X波段。

在本实用新型中，目标模拟单元3：接收雷达激励信号，并将接收的雷达信号下变频到中频，中频信号经采样储存和处理生成模拟的雷达回波信号，再经上变频通道上变到雷达工作频率发射出去。信号模拟单元2：产生2-18G范围内不同体制任意雷达频率的信号，可生成连续波或脉冲波，其参数可由面板任意设置。电源1单元：将交流220V、直流28V和电池24V变换为设备所需要的电压，同时用外部交直流给电池充电。显示控制单元4：通过键盘键入用户指令，并显示工作状态。

在本实用新型中，数字中频模块6：主要是实现射频储存回放和多普勒信号调制；接收机5：是将微波信号(雷达信号)稳定接收并变换到中频输出；发射机7：是将数字中频输出上变到射频信号(雷达信号)输出；本振：为接收机5和发射机7提供一本振和二本振信号，为数字中频提供高稳定时钟。

在本实用新型中，接收通道主要是接收雷达激励信号，通过两次下变频到中频60MHz，放大稳幅后给信号处理模块，接收机5主要由以下几部分组成：自检信号源：为目标模拟单元3提供自检信号。射频接收前端：稳幅接收雷达信号，输入端加限幅保护器有效防止大信号烧坏前端。第一中频放大滤波器53：将雷达信号变频到一中频 1120MHz滤波放大。第二中频放大滤波器54：将第一中频变频到第二中频60MHz滤波放大功分两路输出，并检波输出视频脉冲输出。

在本实用新型中，雷达目标模拟器本振由一本振和二本振组成，一本振采用DDS、锁相环、宽带VCO组合环路方案来实现，这种方案特点是实现小步进频率设置的同时，不会恶化相位噪声。二本振为点频源，采用传统单环路电路。

在本实用新型中，数字中频模块6先将60MHz中频信号进行高速A/D变换，经FPGA中构建的大容量的储存延时，以获得目标的距离，高速DSP和FPGA芯片对信号进行多普勒频移的调制和运算，以获得目标的速度。目标的速度和距离事先通过面板键盘输入到信号处理器中DSP，DSP进行目标的距离和速度的相关运算，产生距离和速度参数来对信号进行处理，处理后再经高速D/A变换、滤波和放大，信号处理完成。

雷达信号模拟单元2由雷达中频信号源、频率变换模块、宽带功放等组成，其原理框图如图4-8所示，雷达中频信号源通过频率变换将信号扩展到全频段，经滤波宽带放大后输出，输出端加耦合检波，用于系统自检。雷达中频信号源由时钟模块、调制器和信号发生器等部分组成，如图4-8所示。时钟模块负责产生系统需要的时钟信号，为 DDS和信号发生器产生需要的时钟。DDS可产生步进频率和线性调频信号，调制器的作用是将宽带频综信号进行脉冲调制，信号发生器产生周期、脉宽可设置的调制脉冲。宽带频综由VCO组、DDS、锁相环、分频器等组成，如下图4-8所示，VCO组是由多个VCO拼接而成，通过微波开关切换，VCO输出经放大分频后，输出给DDS，DDS 再进行小数分频与输入的100MHz参考信号鉴相锁定VCO。频率变换模块由5路变频通道、微波开关等组成，变频通道是将4-12G信号扩展到2-18G，并进行滤波输出。2-18G 宽带放大器52由两级宽带放大器52、输出宽带耦合器和电源1控制保护电路组成。显示与控制单元由中心微处理器、显示单元、键盘电路、串行通讯接口等组成。显示与控制单元仅起到命令的分发和接收，分发方式由串行总线完成，不做命令的处理和运算，其命令的处理和运算都在各自的分系统内部完成，这样做的好处是，可充分利用现有成熟技术集成，缩短开发周期，降低开发成本，同时有利于系统升级扩展。启动前，需要完成相关电缆的连接，设备启动后，会自动进行初始化工作，完成显控与各模块的通信连接，然后进行系统的各个单元模块的自检和功能测试，此时便完成了系统的准备工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种雷达信号与目标模拟器，其特征在于：包括电源适配器、信号模拟单元、目标模拟单元以及显示控制单元，所示适配器与电源连接，电源分别与信号模拟单元、目标模拟单元连接和显示控制单元连接，所述目标模拟单元包含接收机、数字中频模块、发射机和控制模块，所述接收机将接收的信号传输给数字中频模块，数字中频模块将信号处理后，通过发射机将信号发射；

所述接收机包含接收器、限幅器、第一功分器和第二功分器，接收器接收雷达激励信号，雷达激励信号经过限幅器、第一滤波器、第一功分器、放大器、第二滤波器、第一中频放大滤波器、第二中频放大滤波器、第二混频器、第三中频放大滤波器，通过第一二功分器得到第一中频输出和第二中频输出，通过两次下变频到中频60MHz，放大稳幅后给数字中频模块处理。

2.根据权利要求1所述的雷达信号与目标模拟器，其特征在于：所述数字中频模块包含A/D采样模块、FPGA控制器和D/A模块，FPGA模块与DSP模块连接；先将60MHz中频信号进行A/D变换，经FPGA中构建的大容量的储存延时，以获得目标的距离，高速DSP和FPGA控制器对信号进行多普勒频移的调制和运算，以获得目标的速度，目标的速度和距离事先通过面板键盘输入到DSP模块，DSP模块进行目标的距离和速度的相关运算，产生距离和速度参数来对信号进行处理，处理后再经D/A变换、滤波和放大，信号处理完成。

3.根据权利要求1所述的雷达信号与目标模拟器，其特征在于：所述发射机包含依次连接的第一滤波放大器、第二滤波放大器、第三滤波放大器、第一放大器、第一30db衰减器、第二放大器、第二30db衰减器和第二二功分器，在第一滤波放大器与第二滤波放大器之间设有二本振输入，在第二滤波放大器与第三滤波放大器之间设有一本振输入，数字中频信号60MHz经二次变频上变到X波段，通过第二功分器功分两路，一路直接输出到天线，一路用于设备自检。

4.根据权利要求3所述的雷达信号与目标模拟器，其特征在于：所述一本振输入的频率为1120MHz，二本振输入为X波段。