CN211827678U - 一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，包括，安装于所述机箱内的母板，以及可拆卸安装于所述母板上的多个功能模块板，所述功能模块板包括微波处理模块、瞬时测频接收模块和数字化接收模块、信号分选模块、角度模拟模块、控制模块、网络适配器、电源模块；所述微波处理模块、所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块内部均设有故障模拟器和测试口。利用上述平台可以了解雷达对抗侦察系统基本组成，掌握雷达对抗侦察的工作原理，还可以通过故障模拟，培养技术人员发现故障点、分析故障原因、规划排障步骤、进行故障排查的能力，对于提升部队故障快速检测、装备换件维修能力有一定的促进作用。

Description

一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台

技术领域

本实用新型属于信息化技术领域，特别涉及一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台。

背景技术

当前，部队和军事院校在组织雷达对抗侦察装备检修训练时，面临训练组织难度大、训练内容针对性不强、训练成本高等现实问题。总结起来，存在以下几点不足：一是训练都在实装上进行，易造成装备损耗；二是装备数量少，训练时间、训练人数受限；三是实装训练器材备件数量有限，难以得到及时保障。

本实用新型着眼现役主战装备，搭建雷达对抗侦察的核心原理设备及侦察系统构成，提供模块化测试与故障维修诊断手段，有助于技术人员学习雷达对抗侦察的控制机理和雷达对抗侦察的基本组成、技术体制、工作原理、信号流程和控制关系，进行装备的性能测试、装备的故障分析与维修，通过该平台，既可以加深对雷达对抗侦察原理的理解，又可以提升故障原理分析与故障检修能力。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述雷达对抗侦察装备检修训练时面临的现实问题而提出一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，采用通用化、开放式、模块化设计，以实物模拟形式搭建，具备雷达对抗侦察的原理演示、性能指标测试和故障维修诊断等教学功能的优点。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，包括机箱，安装于所述机箱内的母板，以及可拆卸安装于所述母板上的多个功能模块板，所述功能模块板包括微波处理模块、瞬时测频接收模块和数字化接收模块、信号分选模块、角度模拟模块、控制模块、网络适配器、电源模块；

所述微波处理模块分两路分别连接所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块，所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块分别连接有第一信号分选模块和第二信号分选模块，所述第一信号分选模块和所述第二信号分选模块、所述控制模块、所述角度模拟模块通过所述网络适配器与显示控制终端数据连通；

所述微波处理模块、所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块内部均设有故障模拟器，所述故障模拟器为至少串联于一条高频信号支路上的微波开关，所述微波开关由显示控制终端经所述控制模块控制；

所述电源模块连接有供电测试口，所述微波处理模块连接有射频信号流测试口，所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块均设有射频信号参数测试口。

优选的，所述母板水平固定安装于所述机箱内部，用于提供电源连接线和各个功能模块板之间的连接线；

各个功能模块板相互平行设置，底部与所述母板可拆卸插接，顶部设置SMA测试口。

优选的，所述功能模块板上设有散热翅片。

优选的，所述机箱上安装可拆卸箱盖，且机箱的一端设有控制面板，内部安装有散热器。

优选的，所述微波处理模块用于对接收到的射频信号进行滤波、放大，主要包括带通滤波器、放大器和功分器，带通滤波器用于滤出2-4GHz频率范围以外的杂波信号，放大器用于将2-4GHz频率范围内的射频信号进行放大，功分器用于将射频信号分为三路，一路连接所述射频信号流测试口，另外两路分别连接所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块。

优选的，所述瞬时测频接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号频率码、保宽脉冲、数据就绪脉冲、连续波告警信号，主要包括依次连接的功分器、鉴相器、量化编码电路和时序逻辑控制电路。

优选的，所述功分器为八功分器，鉴相器为三个，射频信号均通过未延迟信号线和延迟信号线两根信号线与单个鉴相器连接，而三个鉴相器上的延迟信号线的延迟长度依次递增。

优选的，所述数字化接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号幅度信息、频率信息及PDW脉冲描述字。

优选的，所述角度模拟模块用于射频信号的测向。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

利用该平台可以了解雷达对抗侦察系统基本组成，掌握雷达对抗侦察的工作原理，还可以通过故障模拟，培养技术人员发现故障点、分析故障原因、规划排障步骤、进行故障排查的能力，对于提升部队故障快速检测、装备换件维修能力有一定的促进作用。

附图说明

图1为本实用新型的实验平台装置结构示意图。

图2为本实用新型的功能模块板板结构示意图。

图3为本实用新型的雷达对抗侦察系统内部模块连接示意图。

图4为本实用新型的微波处理模块原理示意图。

图5为本实用新型的瞬时测频接收模块原理示意图。

图6为本实用新型的数字化接收模块原理示意图。

图7为本实用新型的角度模拟模块原理示意图。

图中：1、机箱，2、功能模块板，3、箱盖，4、控制面板，5、SMA测试口，6、散热器，7、PCB板，8、通信接口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，包括机箱1，安装于所述机箱1内的母板，以及可拆卸安装于所述母板上的多个功能模块板2，功能模块板板2主要由PCB板7组成，PCB板7底端设置有通信接口8，通过通信接口8插入机箱1的主板提供功能服务，所述功能模块板2包括微波处理模块、瞬时测频接收模块和数字化接收模块、信号分选模块、角度模拟模块、控制模块、网络适配器、电源模块。

所述微波处理模块分两路分别连接所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块，所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块分别连接有第一信号分选模块和第二信号分选模块，所述第一信号分选模块和所述第二信号分选模块、所述控制模块、所述角度模拟模块通过所述网络适配器与显示控制终端数据连通。

所述微波处理模块、所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块内部均设有故障模拟器，所述故障模拟器为至少串联于一条高频信号支路上的微波开关，所述微波开关由显示控制终端经所述控制模块控制。微波开关导通则高频信号正常通过，微波开关关断则高频信号被阻隔，因此通过控制微波开关的通断进行故障模拟，用于训练学员的故障维修技能。微波开关具体设置点和设置数量，由训练内容决定。

瞬时测频接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号频率码、保宽脉冲、数据就绪脉冲、连续波告警信号；数字化接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号幅度信息、频率信息及PDW脉冲描述字；信号分选模块，用于将被检测出的雷达信号转换成可供计算机识别的数字信号，信号分选模块主要完成雷达信号脉冲参数的去交错，对两个接收模块输出的PDW脉冲数据流进行去交错分选，提取出每一个雷达辐射源的脉冲序列，分析雷达辐射源的辐射特性，得到雷达辐射源的特征参数，将特征参数送显控单元进行识别；角度模拟模块，用于模拟伺服天线的方位、俯仰角度；网络适配器，用于连接计算机；电源模块，用于将220V交流电源转换成各模块工作时所需要的电源；控制模块，用于电源模块的各组电源的输出控制、各个功能模块的开关控制、微波开关的通断控制。

所述电源模块连接有供电测试口，所述微波处理模块连接有射频信号流测试口，所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块均设有射频信号参数测试口。所述母板水平固定安装于所述机箱1内部，用于提供电源连接线和各个功能模块板2之间的连接线；各个功能模块板2相互平行设置，底部与所述母板可拆卸插接，顶部设置SMA测试口5，SMA测试口5用来方便接入检测仪、示波器等检测工具，来测试各个模块工作是否正常，所述功能模块板上设有散热翅片，所述机箱1上安装可拆卸箱盖3，且机箱1的一端设有控制面板4，内部安装有散热器6，功能模块板板2采用插装的方式与机箱1主板连接，箱盖3可拆卸，这样可以方便实验平台内部模块的维修以及便于整个实验平台的携带，散热器6用于提高该平台内部散热。

这里提及的微波处理模块、瞬时测频接收模块和数字化接收模块、信号分选模块、角度模拟模块在雷达侦察技术领域均为较为成熟的现有技术，本申请仅仅是将这些模块用于雷达对抗侦察实验以及检修实验。

具体的，在本实施例中，所述微波处理模块用于对接收到的射频信号进行滤波、放大，主要包括带通滤波器、放大器和功分器，带通滤波器用于滤出2-4GHz频率范围以外的杂波信号，放大器用于将2-4GHz频率范围内的射频信号进行放大，功分器用于将射频信号分为三路，一路连接所述射频信号流测试口，另外两路分别连接所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块，射频信号经带通滤波器进行滤波，滤出2GHz～4GHz频率范围以外的杂波信号，将2GHz～4GHz频率范围内的射频信号通过放大器进行放大，再经功分器分成三路，一路用于信号流的测试，另一路经限幅放大后，送给瞬时测频接收模块用于测频；第三路经开关滤波组件后，送给第一个变频组件，产生6GHz～7GHz频率范围内的信号，再经第二次变频后，产生1.3GHz～2.3GHz的中频信号，输出给数字化接收模块，本振模块产生多个受控的本振信号，并为数字化接收机提供稳定的工作时钟。

具体的，在本实施例中，如图5所示，所述瞬时测频接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号频率码、保宽脉冲、数据就绪脉冲、连续波告警信号，主要包括依次连接的功分器、鉴相器、量化编码电路和时序逻辑控制电路，通过公分器将射频信号发送给鉴相器检测出信号频率，再由量化编码电路输出频率码，时序逻辑控制电路用于控制功分器、鉴相器和量化编码电路的正常工作，所述功分器为八功分器，鉴相器为三个，射频信号均通过未延迟信号线和延迟信号线两根信号线与单个鉴相器连接，而三个鉴相器上的延迟信号线的延迟长度依次递增，鉴相器通过比较输入被延迟和未被延迟的信号之间的相位差，来检测出输入信号的频率。为了保证瞬时带宽足够宽和频率分辨率足够高，测频接收机采用三个具有不同长度延迟线的相关器，各延迟线长度比为1：4：16。其中，最长延迟线提供频率精度，最短延迟线解决频率模糊问题来检测出输入信号的频率。鉴相器输出的相位差信号，经量化编码电路进行极性量化、相位信息编码，最后输出12bit的频率码。检波器输出的视频信号，进行门限放大后，与预先设定的门限电平进行比较，产生雷达保宽脉冲、数据就绪脉冲及连续波存在信号。最后，瞬时测频接收模块将的12bit频率码、雷达保宽脉冲、数据就绪脉冲及连续波存在信号送给信号分选模块进信号分选。

具体的，在本实施例中，如图6所示，所述数字化接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号幅度信息、频率信息及PDW脉冲描述字，数字化接收模块在现有雷达对抗信号接收中应用广泛，具体通过将中频信号送入高速信号处理电路中进行256路数字信道化处理以及256点FFT测频，检测出信号幅度信息和频率信息，高速信号处理电路的工作流程为：A/D变换器以2.4GHz频率对输入信号进行采样，输出4路600MHz速率的LVDS数据信号；LVDS信号直接进入FPGA进行1：8降速后速率变为75MHz(32路)，然后再经1：8降速变为9.375MHz(256路)。256路数据进入多相滤波器组进行信道化滤波，滤波后的信号为I/Q正交信号；对每路信号进行求模运算，对模值取对数得到幅度信息，模值用于进行门限判断，以检测是否有信号落入带内；对有信号的信道进行256点FFT变换，可以得到信号的频率参数(FR)、脉宽参数(PW)及信号到达时间(TOA)，把这些参数打包后送到DSP处理器进行处理，处理后形成完整的脉冲描述字(PDW)。

具体的，在本实施例中，如图7所示，所述角度模拟模块用于射频信号的测向，角度模拟模块主要由单片机、方位角度显示电路、俯仰角度显示电路和驱动电路组成，单片机通过网络接口连接计算机，单片机通过网络接口可以接收到计算机发来的指令，单片机内置有圆扫、扇扫、置位、俯仰升降等状态下的角度变化计算，将方位/角度值通过驱动送给模拟显示电路；同时，将模拟显示的角度值提供给信号分选电路，用于显示侦收信号的方位角度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，包括机箱(1)，安装于所述机箱(1)内的母板，以及可拆卸安装于所述母板上的多个功能模块板(2)，所述功能模块板(2)包括微波处理模块、瞬时测频接收模块和数字化接收模块、信号分选模块、角度模拟模块、控制模块、网络适配器、电源模块；

所述微波处理模块分两路分别连接所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块，所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块分别连接有第一信号分选模块和第二信号分选模块，所述第一信号分选模块和所述第二信号分选模块、所述控制模块、所述角度模拟模块通过所述网络适配器与显示控制终端数据连通；

所述微波处理模块、所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块内部均设有故障模拟器，所述故障模拟器为至少串联于一条高频信号支路上的微波开关，所述微波开关由显示控制终端经所述控制模块控制；

所述电源模块连接有供电测试口，所述微波处理模块连接有射频信号流测试口，所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块均设有射频信号参数测试口。

2.根据权利要求1所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述母板水平固定安装于所述机箱(1)内部，用于提供电源连接线和各个功能模块板(2)之间的连接线；

各个功能模块板(2)相互平行设置，底部与所述母板可拆卸插接，顶部设置SMA测试口(5)。

3.根据权利要求2所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述功能模块板上设有散热翅片。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述机箱(1)上安装可拆卸箱盖(3)，且机箱(1)的一端设有控制面板(4)，内部安装有散热器(6)。

5.根据权利要求1所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述微波处理模块用于对接收到的射频信号进行滤波、放大，主要包括带通滤波器、放大器和功分器，带通滤波器用于滤出2-4GHz频率范围以外的杂波信号，放大器用于将2-4GHz频率范围内的射频信号进行放大，功分器用于将射频信号分为三路，一路连接所述射频信号流测试口，另外两路分别连接所述瞬时测频接收模块和所述数字化接收模块。

6.根据权利要求1所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述瞬时测频接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号频率码、保宽脉冲、数据就绪脉冲、连续波告警信号，主要包括依次连接的功分器、鉴相器、量化编码电路和时序逻辑控制电路。

7.根据权利要求6所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述功分器为八功分器，鉴相器为三个，射频信号均通过未延迟信号线和延迟信号线两根信号线与单个鉴相器连接，而三个鉴相器上的延迟信号线的延迟长度依次递增。

8.根据权利要求1所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述数字化接收模块用于射频信号侦察，输出射频信号幅度信息、频率信息及PDW脉冲描述字。

9.根据权利要求1所述的基于功能模块的雷达对抗侦察与检修实验平台，其特征在于，所述角度模拟模块用于射频信号的测向。

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