CN214473905U - 一种无人机sar雷达信号模拟器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种无人机SAR雷达信号模拟器,包括模拟调制模块、数据存储模块、液晶显示与控制模块、电源模块、外部计算机、频率源和微波开关,所述数据存储模块用于存储和播放雷达回波数据,所述数据存储模块分别与模拟调制模块、液晶显示与控制模块、外部计算机通信连接,所述频率源与微波开关连接提供播放回波数据的时钟基准,所述微波开关与模拟调制模块连接,所述电源模块对各个模块供电。本实用新型可以实现对雷达外场基层级维修、设备维修后性能测试等功能,有效提高雷达维护效率,降低维护难度和成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及雷达射频信号模拟技术领域,具体涉及一种无人机SAR雷达信号模拟器。
背景技术
SAR雷达是大型无人侦察机和察打一体无人机的重要任务载荷,具有空地和空海监视探测能力,能够对地面、海面的静止目标进行探测,能够对地面、海面运动目标进行监视跟踪、部分重点目标进行识别等功能。在对大型无人机进行日常维护时,需要模拟中频雷达信号来对雷达的算法和功能进行测试,以确保雷达性能完好。因此,需要一种无人机SAR雷达信号模拟器。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种无人机SAR雷达信号模拟器,可以实现对雷达外场基层级维修、设备维修后性能测试等功能,有效提高雷达维护效率。
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种无人机SAR雷达信号模拟器,包括模拟调制模块、数据存储模块、液晶显示与控制模块、电源模块、外部计算机、频率源和微波开关,所述数据存储模块用于存储和播放雷达回波数据,所述数据存储模块分别与模拟调制模块、液晶显示与控制模块、外部计算机通信连接,所述频率源与微波开关连接提供播放回波数据的时钟基准,所述微波开关与模拟调制模块连接,所述电源模块对各个模块供电。
进一步的,所述模拟调制模块包括有I、Q两路正交数据,沿着信号流向,依次是数模转换、运放、低通滤波、运放、正交调制和信号放大。
进一步的,所述数据存储模块由控制单元以及与控制单元连接的数据存储单元、数据缓存单元、数据传输接口单元、串口通讯单元、J型连接器和两对P型连接器组成。
进一步的,所述液晶显示与控制模块采用触摸屏,所述液晶显示与控制模块通过RS-232接口与数据存储模块连接。
进一步的,所述频率源包括内部频率源和外部频率源。
进一步的,所述外部频率源为320MHz,内部频率源为320MHz,两个频率源频率偏差不大于500KHz,功率为-4dBm。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
无人机SAR雷达信号模拟器,需要产生I、Q两路基带信号和一路中频模拟信号,供雷达测试使用。工作过程中,要求能够通过外部计算机软件,提前将波形数据存储至SAR雷达信号模拟器内,并能通过软件设置模拟器工作方式,具有脱机工作的功能,具有可切换的内外两种工作时钟,能够通过外接的TTL控制信号控制波形数据存储器内波形数据的播放位置。
本实用新型可以实现对雷达外场基层级维修、设备维修后性能测试等功能,有效提高雷达维护效率,降低维护难度和成本。
附图说明
图1为本实用新型无人机SAR雷达信号模拟器的系统结构框图;
图2为本实用新型数据存储模块的结构框图;
图3为本实用新型模拟调制模块的工作原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例的附图1-3,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
如图1-3所示:一种无人机SAR雷达信号模拟器,包括模拟调制模块、数据存储模块、液晶显示与控制模块、电源模块、外部计算机、频率源和微波开关,所述数据存储模块用于存储和播放雷达回波数据,所述数据存储模块分别与模拟调制模块、液晶显示与控制模块、外部计算机通信连接,所述频率源与微波开关连接提供播放回波数据的时钟基准,所述微波开关与模拟调制模块连接,所述电源模块对各个模块供电。
所述模拟调制模块包括有I、Q两路正交数据,沿着信号流向,依次是数模转换、运放、低通滤波、运放、正交调制和信号放大。模拟信号调制模块用于实现信号的模拟处理部分,包括信号的数模转换、低通滤波、信号放大和正交调制等,并最终输出中频模拟信号。
模拟信号调制模块有I、Q两路正交数据,沿着信号流向,依次是数模转换、运放、低通滤波、运放、正交调制和信号放大,其工作原理如图3所示。
模拟信号调制模块主要用于实现将数字信号转换为模拟信号。包括信号的数模转换、低通滤波、信号放大和正交调制等,并最终输出中频模拟信号。
2个P型连接器与数据存储模块连接,2路雷达回波数据数字信号通过数据转换单元转换成模拟信号,然后再通过由运放构成的信号调理电路,把数模转换芯片生成的差分电流信号转换成单端电压信号;由于数模转换芯片具有非线性的特点,生成的模拟信号中不可避免的会存在高次谐波分量,所以需要设计低通滤波单元对信号进行滤波,通过LC元件搭建低通滤波器来实现滤波功能;经过滤波后的信号,分成两部分,一部分送到由运放构成的放大电路放大后输出,这就是基带信号,另一部分送到正交调制单元,和本振信号进行正交调制,输出中频信号,但是此时的中频信号幅度很低,难以满足设计需求,需要经过信号放大单元进行放大后输出;320MHz 的频率源通过模拟调制板卡的时钟单元为2路数模转换模块提供时钟,400MHz的频率源为正交调制模块提供本振信号。
所述数据存储模块由控制单元以及与控制单元连接的数据存储单元、数据缓存单元、数据传输接口单元、串口通讯单元、J型连接器和两对P型连接器组成。数据存储模块主要由控制单元、数据存储单元、数据缓存单元、数据传输接口单元、串口通讯单元、电源模块、J型连接器和2对P型连接器组成。主要用于存储和播放雷达回波数据,通过外部计算机将雷达回波数据、模拟器工作模式信息、控制指令写入数据存储模块。如图2所示。
控制单元是整个系统的控制核心,通过FPGA实现,调度各个模块发挥作用;数据存储单元是由CF卡组成的非易失性存储介质,主要用于存储雷达回波数据,可以实现系统脱机工作的功能;数据缓存单元,是通过DDRⅡ内存实现雷达回波数据缓存和高速带宽回放。数据传输接口单元,通过USB接口实现数字存储模块与上位机的数据传输和指令信息交互。串口通讯单元,是通过RS-232接口,实现数字存储板卡和液晶显示与控制模块的指令信息交互。2个P型连接器和1个J型连接器,分别与模拟信号调制模块、SAR雷达连接,实现数据和指令信息的传输。
所述液晶显示与控制模块采用触摸屏,所述液晶显示与控制模块通过RS-232接口与数据存储模块连接。液晶模块主要负责SAR雷达中频信号模拟器脱机时的工作,具体功能包括数据模式工作信息的下载和数据操作指令的交互,当液晶屏上电后,分成两种工作模式,当进入联机工作模式时,液晶屏不操作,当进入脱机工作模式时,点击脱机模式按钮,液晶屏进入脱机模式的工作界面。
选择一款带触摸屏的液晶显示与控制模块,该液晶屏尺寸大小为8英寸,电阻式触摸屏,5V供电,通过RS-232接口和模拟器进行数据传输。使用时,通过自带专用软件,进行液晶显示界面设计,设计完成后把生成的文件下载到液晶内部的存储器内固化,通过触摸液晶屏实现脱机状态下,与模拟器进行指令交互。
所述频率源包括内部频率源和外部频率源。内部频率源主要用于提供播放回波数据的时钟基准。模拟器可以通过二选一的微波开关来切换内外频率源。由于外部频率源为320MHz,为了信号的均衡一致性,内部频率源也选为320MHz,频率偏差不大于500KHz,功率为-4dBm。具体技术指标为:
1)输出频率:320MHz;
2)信号路数:1 路;
3)输出阻抗:50 欧姆;
4)信号形式:连续正弦波信号;
5)频率精度:≤10-5
6)输出功率:-3~-5dBm;
7)功率精度:±0.5dBm;
8)杂散抑制:≥60dBc;
9)二次谐波抑制:≥45dBc;
10)+12V 电源。
SAR雷达中频信号模拟器选用的微波开关,工作频率为0.02~1.4GHz,最大插入损耗为1.3dB。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述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所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种无人机SAR雷达信号模拟器,其特征在于:包括模拟调制模块、数据存储模块、液晶显示与控制模块、电源模块、外部计算机、频率源和微波开关,所述数据存储模块用于存储和播放雷达回波数据,所述数据存储模块分别与模拟调制模块、液晶显示与控制模块、外部计算机通信连接,所述频率源与微波开关连接提供播放回波数据的时钟基准,所述微波开关与模拟调制模块连接,所述电源模块对各个模块供电。
2.如权利要求1所述的无人机SAR雷达信号模拟器,其特征在于:所述模拟调制模块包括有I、Q两路正交数据,沿着信号流向,依次是数模转换、运放、低通滤波、运放、正交调制和信号放大。
3.如权利要求2所述的无人机SAR雷达信号模拟器,其特征在于:所述数据存储模块由控制单元以及与控制单元连接的数据存储单元、数据缓存单元、数据传输接口单元、串口通讯单元、J型连接器和两对P型连接器组成。
4.如权利要求3所述的无人机SAR雷达信号模拟器,其特征在于:所述液晶显示与控制模块采用触摸屏,所述液晶显示与控制模块通过RS-232接口与数据存储模块连接。
5.如权利要求4所述的无人机SAR雷达信号模拟器,其特征在于:所述频率源包括内部频率源和外部频率源。
6.如权利要求5所述的无人机SAR雷达信号模拟器,其特征在于:所述外部频率源为320MHz,内部频率源为320MHz,两个频率源频率偏差不大于500KHz,功率为-4dBm。
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CN202023240352.4U CN214473905U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种无人机sar雷达信号模拟器 |
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CN202023240352.4U Active CN214473905U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种无人机sar雷达信号模拟器 |
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2020
- 2020-12-29 CN CN202023240352.4U patent/CN214473905U/zh active Active
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