RU2522502C1 - Synthetic aperture radar signal simulator - Google Patents

Synthetic aperture radar signal simulator Download PDF

Info

Publication number
RU2522502C1
RU2522502C1 RU2012153285/07A RU2012153285A RU2522502C1 RU 2522502 C1 RU2522502 C1 RU 2522502C1 RU 2012153285/07 A RU2012153285/07 A RU 2012153285/07A RU 2012153285 A RU2012153285 A RU 2012153285A RU 2522502 C1 RU2522502 C1 RU 2522502C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
input
output
scene
frequency
Prior art date
Application number
RU2012153285/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012153285A (en
Inventor
Сергей Вениаминович Валов
Александр Иванович Сиротин
Сергей Викторович Щербаков
Original Assignee
Открытое Акционерно Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерно Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" filed Critical Открытое Акционерно Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority to RU2012153285/07A priority Critical patent/RU2522502C1/en
Publication of RU2012153285A publication Critical patent/RU2012153285A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522502C1 publication Critical patent/RU2522502C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: method is realised through communication of a synthetic aperture radar (SAR) and a signal simulator via a radio link, where the signal simulator receives in real time a SAR probing signal, transfers said signal to an intermediate frequency, digitises, delays to the beginning of the simulated scene signal with corresponding radial velocity, rolls up with a pulsed scene characteristic which is offset and pre-calculated for each update cycle, compensates for the effect of the introduced offset of the pulsed scene characteristic with a simulated radar scene image, transfers the obtained signal to carrier frequency and re-emits towards the SAR.
EFFECT: high reliability of simulating a reflected synthetic aperture radar signal.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации, в частности к имитаторам отраженного сигнала радиолокационной станции с синтезированием апертуры (РСА), работающей по наземным и морским целям, и может быть использовано для полунатурных испытаний РСА, в том числе для исследования процессов обнаружения и слежения за объектами на фоне протяженной поверхности.The invention relates to radar, in particular to simulators of the reflected signal of a radar station with synthesizing aperture (PCA), operating on land and sea targets, and can be used for semi-field tests of PCA, including for the study of detection and tracking of objects against an extended background surface.

Известен имитатор цели РСА [1], где за время синтеза апертуры с высокой точностью имитируется как доплеровский сдвиг, так и изменение дальности до одиночной подвижной цели, при этом изменение дальности за время синтеза апертуры может быть существенным по сравнению с размером элемента разрешения. Принятый сигнал РЛС через смеситель с помощью первого гетеродинного сигнала переносится на видео частоту, проходит низкочастотный (НЧ) фильтр, оцифровывается и записывается в память. Адрес записи меняется с тактом выборки сигнала. Такт выборки сигнала формируется путем деления частоты первого гетеродина в N раз. Считывание записанного сигнала производится с задержкой, соответствующей имитируемой дальности цели, оцифрованный сигнал преобразуется в аналоговую форму, фильтруется в НЧ фильтре, переносится на несущую и излучается в сторону РСА. Особенностью воспроизведения сигнала цели является то, что частота второго гетеродина отличается от частоты первого гетеродина на имитируемую текущую доплеровскую частоту сигнала цели (радиальную скорость цели). При этом синтезатор второй гетеродинной частоты, управляется контроллером и обеспечивает расчетное изменение частоты во времени. Для обеспечения когерентности имитируемого сигнала синтезатор второй гетеродинной частоты синхронизируется частотой первого гетеродина. Такт считывания записанного сигнала формируется путем деления частоты второго гетеродина в N раз. Адрес считывания формируется счетчиком импульсов такта считывания. Начальное значение адреса соответствует задержке имитируемого сигнала цели.A known PCA target simulator [1], where during the synthesis of the aperture with high accuracy both the Doppler shift and the change in range to a single moving target are simulated, while the change in range during the synthesis of the aperture can be significant compared to the size of the resolution element. The received radar signal through the mixer using the first heterodyne signal is transferred to the video frequency, passes a low-pass (low-pass) filter, digitized and recorded in memory. The recording address changes with the signal sampling cycle. The clock cycle of the signal is formed by dividing the frequency of the first local oscillator N times. The recorded signal is read with a delay corresponding to the simulated target range, the digitized signal is converted to analog form, filtered in the low-pass filter, transferred to the carrier and radiated to the PCA side. A feature of reproducing the target signal is that the frequency of the second local oscillator differs from the frequency of the first local oscillator by the simulated current Doppler frequency of the target signal (radial velocity of the target). In this case, the synthesizer of the second heterodyne frequency is controlled by the controller and provides the calculated frequency change in time. To ensure the coherence of the simulated signal, the synthesizer of the second heterodyne frequency is synchronized with the frequency of the first local oscillator. The reading cycle of the recorded signal is formed by dividing the frequency of the second local oscillator N times. The read address is formed by a read pulse counter. The initial address value corresponds to the delay of the simulated target signal.

Достоинством устройства является возможность работы имитатора с произвольным сигналом РЛС, который может изменяться от импульса к импульсу, как по модуляции, так и по периоду повторения.The advantage of the device is the possibility of the simulator working with an arbitrary radar signal, which can vary from pulse to pulse, both in modulation and in the repetition period.

Недостатком имитатора является то, что он не имитирует сигнал протяженной (по дальности и доплеровскому сдвигу) цели, сигнал фона и флюктуацию разрешаемых сигналов по времени.The disadvantage of the simulator is that it does not simulate the signal of an extended (in range and Doppler shift) target, the background signal, and the fluctuation of the resolved signals in time.

Известен имитатор сигнала сцены [2], используемый при проверках радиолокационной станции (РЛС) на промежуточной частоте (ПЧ) или на несущей с заранее известной модуляцией без включения передатчика. Метод имитации сигнала сцены включает: 1) получение спектров сигнала модуляции РЛС и импульсных характеристик сцены при разных доплеровских сдвигах частоты, 2) перемножение спектров (свертку импульсной характеристики сигнала сцены и модуляции сигнала в частотной области), 3) преобразование с помощью обратного преобразования Фурье результатов свертки во временную область, 4) запись полученного сигнала сцены на видео частоте, 5) использование оцифрованных квадратур временного сигнала на видео частоте для получения соответствующего сигнала на ПЧ с соответствующим доплеровским сдвигом, 6) суммирование сигналов на ПЧ с имитируемыми сигналами помех, введение в сигнал эффектов, связанных с погодой и т.п., 7) перенос суммарного сигнала с ПЧ на несущую частоту.Known simulator of the scene signal [2], used when checking a radar station (radar) at an intermediate frequency (IF) or on a carrier with a known modulation without turning on the transmitter. The method of simulating a scene signal includes: 1) obtaining the spectra of the radar modulation signal and the impulse characteristics of the scene at different Doppler frequency shifts, 2) multiplying the spectra (convolution of the impulse response of the scene signal and modulating the signal in the frequency domain), 3) transform the results using the inverse Fourier transform convolutions in the time domain, 4) recording the received scene signal at the video frequency, 5) using the digitized quadrature of the temporary signal at the video frequency to obtain the corresponding signal IF with a corresponding Doppler shift, 6) the summation signal at the IF signal with the simulated noise signal in the introduction effects associated with the weather and the like, 7) to transfer the sum signal IF the carrier frequency.

Достоинством имитатора является возможность имитации сигнала сцены в широком диапазоне дальностей и доплеровских частот с учетом положения и диаграммы направленности антенны.The advantage of the simulator is the ability to simulate a scene signal in a wide range of ranges and Doppler frequencies, taking into account the position and radiation pattern of the antenna.

Недостатком имитатора является формирование имитируемого сигнала не по реальному сигналу передатчика, а по его виртуальному спектру и периоду повторения.The disadvantage of the simulator is the formation of a simulated signal not by the actual signal of the transmitter, but by its virtual spectrum and repetition period.

Известно устройство тестирования РЛС [3] в наземных условиях, где антенна РЛС с инерциальной навигационной системой (ИНС) установлена неподвижно. Цель имитируется задержкой сигнала, принятого имитатором на подвижной платформе, и движением платформы. При этом изменяется во времени и дальность, и доплеровская частота сигнала цели. Задержанный сигнал излучается в сторону РЛС. Процессором программно управляется движение платформы имитатора относительно РЛС. Для задержки имитируемого сигнала используется оптическая линия задержки. В процессе обработки имитированного сигнала цели в РЛС участвуют текущие данные ИНС и спутниковой навигационной системы GPS.A known device for testing a radar [3] in terrestrial conditions, where the radar antenna with an inertial navigation system (ANN) is stationary. The target is simulated by delaying the signal received by the simulator on a moving platform and the movement of the platform. At the same time, both the range and the Doppler frequency of the target signal change in time. The delayed signal is emitted towards the radar. The processor software-controlled movement of the simulator platform relative to the radar. An optical delay line is used to delay the simulated signal. In the process of processing the simulated target signal in the radar, the current data of the ANN and the GPS satellite navigation system are involved.

Достоинством устройства является высокая точность имитации сигнала одиночной цели на интервале синтеза апертуры.The advantage of the device is the high accuracy of simulating a signal of a single target on the aperture synthesis interval.

Недостатком устройства тестирования является невозможность имитации протяженной по дальности и доплеровской частоте цели и фона, на котором она наблюдается.The disadvantage of the testing device is the inability to simulate a long-range and Doppler frequency target and the background on which it is observed.

Известно устройство имитации сигнала импульсно доплеровской РЛС при работе по протяженной цели с использованием сложного сигнала [4], принятое в качестве прототипа. При этом перед работой в память имитатора вводят исходную импульсную характеристику сцены в комплексном виде в координатах дальность - доплер - угловое положение антенны РЛС, оцифрованную на видео частоте модуляцию сигнала РЛС (данный сигнал используется при имитации сцены, в которой все разрешаемые по дальности элементы имеют нулевую доплеровскую частоту), значение доплеровской частоты (одно из восьми) для каждого разрешаемого по дальности элемента импульсной характеристики сцены (используется для имитации работы РЛС с простым сигналом), значения промежуточной частоты и гетеродинных частот, с помощью которых имитируемый на видео частоте сигнал сцены переносится на несущую частоту, эталонная частота, синхронизирующая формирование промежуточной и гетеродинных частот (обеспечивает получение когерентных сигналов сцены и формирование внутренних синхронизирующих сигналов имитатора), код текущего положения антенны РЛС (используется совместно с кодом дальности для формирования адреса считывания текущего значения импульсной характеристики сцены, записанной в память), импульсы периода повторения. Каждый из четырех импульсов повторения запускает свой счетчик дальности, код каждого счетчика дальности является адресом считывания ранее записанной исходной импульсной характеристики сцены в виде амплитуд и доплеровских частот сигналов элементов сцены. Амплитуда каждого элемента сцены, считанного по дальности в текущий период повторения, квадратурно модулируется соответствующей доплеровской частотой, полученные развертки комплексных сигналов элементов сцены складываются (обеспечивается имитация огибающей сигнала сцены при длине импульсной характеристики сцены, большей периода повторения) и поступают на два аналогичных фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ фильтры), выходы которых являются квадратурами имитируемого сигнала сцены на видео частоте. Импульсная характеристика первого КИХ фильтра соответствует реальной части записанной в память модуляции зондирующего сигнала, для второго - мнимой части того же сигнала. Квадратурные составляющие сигнала с выходов КИХ фильтров (оцифрованный комплексный сигнал сцены на видео частоте) поступают на однополосный модулятор (квадратурный балансный смеситель), на выходе которого с помощью сигнала промежуточной частоты получают аналоговый сигнал сцены на промежуточной частоте, далее сигнал сцены с помощью сигнала гетеродина и смесителя переносится на несущую частоту. Дополнительно имитируется сигнал помехи на несущей частоте РЛС. Оба сигнала (сигнал сцены и помехи) после сложения поступают на проверяемую РЛС.A device for simulating a signal of a pulsed Doppler radar when working on an extended target using a complex signal [4], adopted as a prototype. In this case, before work, the initial impulse response of the scene is introduced into the simulator memory in a complex form in the coordinates range - Doppler - angular position of the radar antenna, modulated radar signal digitized at the video frequency (this signal is used to simulate a scene in which all range-resolved elements have zero Doppler frequency), the value of the Doppler frequency (one of eight) for each resolved range element of the scene impulse response (used to simulate the operation of a radar with a simple signal m), the values of the intermediate frequency and heterodyne frequencies, with which the scene signal simulated on the video frequency is transferred to the carrier frequency, the reference frequency, which synchronizes the formation of the intermediate and heterodyne frequencies (ensures the receipt of coherent scene signals and the formation of internal synchronizing signals of the simulator), the current position code radar antennas (used in conjunction with the range code to form the read address of the current value of the impulse response of the scene recorded in the memory), and pulses of the repetition period. Each of the four repetition pulses starts its own range counter, the code of each range counter is the read address of the previously recorded initial impulse response of the scene in the form of amplitudes and Doppler frequencies of the signals of the scene elements. The amplitude of each scene element, read in range in the current repetition period, is quadrature modulated by the corresponding Doppler frequency, the obtained sweeps of the complex signals of the scene elements are added (a simulation of the envelope of the scene signal is provided when the impulse response of the scene is longer than the repetition period) and are sent to two similar filters with a finite impulse response (FIR filters), the outputs of which are quadratures of the simulated scene signal at the video frequency. The impulse response of the first FIR filter corresponds to the real part of the modulated probe signal recorded in the memory, for the second, the imaginary part of the same signal. The quadrature components of the signal from the outputs of the FIR filters (the complex digital signal of the scene at the video frequency) are fed to a single-band modulator (quadrature balanced mixer), the output of which is used to obtain an analog scene signal at an intermediate frequency using the intermediate frequency signal, then the scene signal using the local oscillator signal and the mixer is transferred to the carrier frequency. Additionally, an interference signal is simulated at the radar carrier frequency. Both signals (scene signal and interference) after addition are fed to the tested radar.

Данное устройство обеспечивает имитацию сигнала сцены импульсной РЛС различного вида применения с учетом заданной исходными данными импульсной характеристики сцены, при не однозначном периоде повторения и воббуляции периода повторения зондирующего сигнала.This device provides an imitation of the scene signal of a pulsed radar for various types of applications, taking into account the impulse response of the scene specified by the source data, with an ambiguous repetition period and wobble of the probe signal repetition period.

Недостатками устройства являются: 1) не полная имитация сигнала сцены, связанная с работой по виртуальному сигналу передатчика, заданного исходными данными, не имитируется рассеяние отраженного сигнала по доплеровской частоте при работе со сложным сигналом, имитация рассеяния сигнала по доплеровской частоте возможна только для точечных целей при работе с простым сигналом, 2) для обеспечения когерентности имитируемых сигналов необходимо через кабель связи синхронизировать имитатор опорной эталонной частотой и периодом повторения от проверяемой РЛС, 3) имитация отраженного сигнала, связанная с существенным изменением дальности и доплеровской частоты элементов сцены за время синтеза апертуры, не предусматривается.The disadvantages of the device are: 1) incomplete simulation of the scene signal associated with the virtual signal of the transmitter specified by the source data, the scattering of the reflected signal by the Doppler frequency is not simulated when working with a complex signal, the simulation of signal scattering by the Doppler frequency is possible only for point targets at work with a simple signal, 2) to ensure the coherence of the simulated signals, it is necessary to synchronize the simulator with the reference reference frequency and the repetition period from overyaemoy radar 3) simulated reflection signal associated with a significant change in the range and doppler frequency of the scene elements aperture during synthesis, is not provided.

Целью предлагаемого изобретения является повышение достоверности имитации отраженного сигнала РСА.The aim of the invention is to increase the reliability of the simulation of the reflected signal of the SAR.

Поставленная цель реализуется за счет связи РСА и имитатора сигнала через радиоканал, при которой имитатор сигнала в реальном времени принимает зондирующий сигнал РСА, переносит его на промежуточную частоту, оцифровывает, задерживает в начало имитируемого сигнала сцены с соответствующей радиальной скоростью, свертывает со смещенной, ранее рассчитанной для каждого такта обновления импульсной характеристикой сцены, компенсирует влияние введенного смещения импульсной характеристики сцены на имитируемое радиолокационное изображение сцены, переносит полученный сигнал на несущую частоту и переизлучает в сторону РСА.The goal is realized through the communication of the SAR and the signal simulator through a radio channel, in which the signal simulator real-time receives the SAR signal, transfers it to an intermediate frequency, digitizes, delays the scene at the beginning of the simulated signal with the corresponding radial speed, rolls it up with the offset, previously calculated for each update step by the scene impulse response, compensates for the effect of the entered scene impulse response bias on the simulated radar image prices, transfers the received signal to the carrier frequency and re-emits in the direction of X-ray diffraction.

Для решения поставленной цели имитатор сцены [4], содержащий первое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), первый и второй фильтр с конечной импульсной характеристикой, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь и третий полосовой фильтр, последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь и четвертый полосовой фильтр, однополосный модулятор, в дальнейшем тексте называемый квадратурным модулятором, второе ОЗУ, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго фильтров с конечной импульсной характеристикой, управляемый гетеродин, синхронизатор, в дальнейшем тексте называемый кварцевым генератором, первый счетчик импульсов дальности, выход которого соединен с третьим входом первого ОЗУ, синтезатор частоты, процессор, второй вход-выход которого соединен с входами-выходами синтезатора частоты, первого счетчика импульсов дальности, управляемого гетеродина и второго ОЗУ, выход управляемого гетеродина соединен с третьим входом квадратурного модулятора, первый вход-выход процессора является интерфейсной связью имитатора с РСА, через который вводятся исходные данные о эффективной площади элементов сцены и их координатах, которые используются процессором для вычисления текущего значения комплексной импульсной характеристики сцены, отличается тем, что вводятся последовательно соединенные антенна, антенный переключатель, направленный ответвитель, квадратурный смеситель, первый полосовой фильтр, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого соединен с первым входом первого ОЗУ, второй полосовой фильтр, соединенный через второй АЦП с вторым входом первого ОЗУ, второй счетчик импульсов дальности, соединенный с четвертым входом первого ОЗУ, последовательно соединенные сумматор комплексных чисел и умножитель комплексных чисел, первый и второй выходы которого соединены с входами первого и второго цифроаналогового преобразователя соответственно, генератор прямого цифрового синтеза, выход которого соединен с вторым входом умножителя комплексных чисел, усилитель, выход которого соединен со входом антенного переключателя, последовательно соединенные детектор и пороговое устройство, выход которого соединен со входом процессора, выход кварцевого генератора через синтезатор частоты соединен с входом первого счетчика импульсов дальности, второй выход синтезатора частоты соединен с входами второго счетчика импульсов дальности и генератора прямого цифрового синтеза, второй выход направленного ответвителя соединен с входом детектора, второй выход квадратурного смесителя соединен с входом второго полосового фильтра, выход управляемого гетеродина соединен с вторым входом квадратурного смесителя, выход третьего полосового фильтра соединен с первым входом квадратурного модулятора, выход четвертого полосового фильтра соединен с вторым входом квадратурного модулятора, первый выход первого ОЗУ через первый фильтр с конечной импульсной характеристикой соединен с первым входом сумматора комплексных чисел, второй выход первого ОЗУ через второй фильтр с конечной импульсной характеристикой соединен с вторым входом сумматора комплексных чисел, второй вход-выход процессора соединен с входами-выходами второго счетчика импульсов дальности и генератора прямого цифрового синтеза, выход квадратурного модулятора соединен с входом усилителя.To achieve this goal, a scene simulator [4] containing a first random access memory (RAM), a first and second filter with a finite impulse response, a first digital-to-analog converter and a third band-pass filter connected in series, a second digital-to-analog converter and a fourth band-pass filter, a single-band modulator , hereinafter referred to as the quadrature modulator, the second RAM, the output of which is connected to the second inputs of the first and second filters with a finite impulse response controlled by a local oscillator, a synchronizer, hereinafter referred to as a crystal oscillator, a first range pulse counter, the output of which is connected to the third input of the first RAM, a frequency synthesizer, a processor, the second input-output of which is connected to the inputs / outputs of the frequency synthesizer, the first pulse counter range controlled by the local oscillator and the second RAM, the output of the controlled local oscillator is connected to the third input of the quadrature modulator, the first input-output of the processor is an interface connection of a torus with SAR, through which initial data on the effective area of the scene elements and their coordinates, which are used by the processor to calculate the current value of the complex impulse response of the scene, are input, differs in that a series-connected antenna, antenna switch, directional coupler, quadrature mixer, first bandpass filter, the first analog-to-digital converter (ADC), the output of which is connected to the first input of the first RAM, the second band-pass filter connected through the second AD with a second input of the first RAM, a second range pulse counter connected to the fourth input of the first RAM, a complex number adder and a complex multiplier connected in series, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the first and second digital-to-analog converter, respectively, a direct digital synthesis generator, the output of which connected to the second input of the complex number multiplier, an amplifier, the output of which is connected to the input of the antenna switch, a detector and the output device of which is connected to the input of the processor, the output of the crystal oscillator through the frequency synthesizer is connected to the input of the first counter of range pulses, the second output of the frequency synthesizer is connected to the inputs of the second counter of range pulses and the direct digital synthesis generator, the second output of the directional coupler is connected to the detector input, the second output of the quadrature mixer is connected to the input of the second bandpass filter, the output of the controlled local oscillator is connected to the second input of the quadrature mixer, you One third bandpass filter is connected to the first input of the quadrature modulator, the fourth bandpass filter is connected to the second input of the quadrature modulator, the first output of the first RAM through the first filter with finite impulse response is connected to the first input of the complex number adder, the second output of the first RAM through the second filter with the final impulse response is connected to the second input of the adder complex numbers, the second input-output of the processor is connected to the inputs and outputs of the second counter and a direct digital synthesis generator, the output of the quadrature modulator is connected to the input of the amplifier.

Сущность изобретения поясняется дальнейшим описанием и чертежами имитатора сигнала РЛС.The invention is illustrated by a further description and drawings of a radar signal simulator.

На фиг.1 изображена структура имитатора РЛС.Figure 1 shows the structure of a radar simulator.

На фиг.2 изображен фильтр с конечной импульсной характеристикой.Figure 2 shows a filter with a finite impulse response.

На фиг.1 приняты следующие обозначения:In figure 1, the following notation:

1 - антенна имитатора (А);1 - antenna simulator (A);

2 - антенный переключатель (АП);2 - antenna switch (AP);

3 - направленный ответвитель (НО);3 - directional coupler (BUT);

4 - детектор (Д);4 - detector (D);

5 - квадратурный смеситель (КС);5 - quadrature mixer (KS);

6 - полосовой фильтр (ПФ1);6 - band-pass filter (PF1);

7 - первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП1);7 - the first analog-to-digital Converter (ADC1);

8 - второй полосовой фильтр (ПФ2);8 - second band-pass filter (PF2);

9 - второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП2);9 - the second analog-to-digital converter (ADC2);

10 - первое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ1);10 - the first random access memory (RAM1);

11 - первый фильтр с конечной импульсной характеристикой (ФКИХ1);11 - the first filter with a finite impulse response (FCI1);

12 - сумматор комплексных чисел (КСум);12 - adder of complex numbers (KSum);

13 - второй фильтр с конечной импульсной характеристикой (ФКИХ2);13 - the second filter with a finite impulse response (FKIKH2);

14 - умножитель комплексных чисел (КУм);14 - the multiplier of complex numbers (KUm);

15 - первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП1);15 - the first digital-to-analog converter (DAC1);

16 - второй цифроаналоговый преобразователь (ЦАП2);16 - the second digital-to-analog converter (DAC2);

17 - пороговое устройство (ПУ);17 - threshold device (PU);

18 - управляемый гетеродин (УГ);18 - controlled local oscillator (UG);

19 - кварцевый генератор (КB);19 - crystal oscillator (KB);

20 - первый счетчик импульсов дальности (СИД1);20 - the first counter of range pulses (LED1);

21 - второй счетчик импульсов дальности (СИД2);21 - second counter of range pulses (LED2);

22 - второе оперативное запоминающее устройство (ОЗУ2);22 - second random access memory (RAM2);

23 - третий полосовой фильтр (ПФ3);23 - third band-pass filter (PF3);

24 - четвертый полосовой фильтр (ПФ4);24 - fourth band-pass filter (PF4);

25 - процессор (ПРЦ);25 - processor (PRC);

26 - синтезатор частоты (СЧ);26 - frequency synthesizer (MF);

27 - генератор прямого цифрового синтеза (ГПЦС);27 - direct digital synthesis generator (GPCS);

28 - квадратурный модулятор (КМ);28 - quadrature modulator (KM);

29 - усилитель (УС).29 - amplifier (CSS).

На фиг.2 приняты следующие обозначения:In figure 2, the following notation:

30-k - устройство задержки, равной половине разрешения сигнала РЛС по времени (Узk);30-k - delay device equal to half the resolution of the radar signal in time (Uzk);

31-k - умножитель (Умk);31-k - multiplier (Umk);

32-k - сумматор (Cумk).32-k - adder (Sum).

На фиг.1 последовательно соединены антенна 1, антенный переключатель 2, направленный ответвитель 3, квадратурный смеситель 5, первый полосовой фильтр 6, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, первое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 10, первый фильтр с конечной импульсной характеристикой 11, сумматор комплексных чисел 12, умножитель комплексных чисел 14, первый цифроаналоговый преобразователь 15, третий полосовой фильтр 23, квадратурный модулятор 28, усилитель 29, второй выход квадратурного смесителя 5 через последовательно подключенные второй полосовой фильтр 8 и второй АЦП 9 соединен со вторым входом первого ОЗУ 10, второй выход направленного ответвителя 3 через последовательно подключенные детектор 4 и пороговое устройство 17 соединен с входом процессора 25, второе ОЗУ 22 соединено с вторыми входами первого и второго фильтров с конечной импульсной характеристикой 11 и 13 соответственно, второй выход первого ОЗУ 10 через второй фильтр с конечной импульсной характеристикой 13 соединен с вторым входом сумматора комплексных чисел 12, второй выход умножителя комплексных чисел 14 через последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь 16 и четвертый полосовой фильтр 24 соединен с вторым входом квадратурного модулятора 28, первый вход-выход процессора 25 является интерфейсной связью имитатора с внешним оператором, второй вход-выход процессора 25 соединен с входом-выходами управляемого гетеродина 18, синтезатора частоты 26, первого 20 и второго 21 счетчиков импульсов дальности, второго ОЗУ 22 и генератора прямого цифрового синтеза 27, выход усилителя 29 соединен с входом антенного переключателя 2, выход кварцевого генератора 19 через последовательно соединенные синтезатор частоты 26 и первый счетчик импульсов дальности 20 соединен с третьим входом первого ОЗУ 10, второй выход синтезатора частоты 26 через второй счетчик импульсов дальности 21 соединен с четвертым входом первого ОЗУ 10, вход генератора прямого цифрового синтеза 27 соединен с вторым выходом синтезатора частоты 26, выход управляемого гетеродина 18 соединен с вторым входом квадратурного смесителя 5 и с третьим входом квадратурного модулятора 24, выход генератора прямого цифрового синтеза 27 соединен с вторым входом умножителя комплексных чисел 14.In figure 1, the antenna 1, the antenna switch 2, the directional coupler 3, the quadrature mixer 5, the first bandpass filter 6, the first analog-to-digital converter (ADC) 7, the first random access memory (RAM) 10, the first filter with a finite pulse are connected in series characteristic 11, the complex number adder 12, the complex number multiplier 14, the first digital-to-analog converter 15, the third bandpass filter 23, the quadrature modulator 28, the amplifier 29, the second output of the quadrature mixer 5 through a series connection The second bandpass filter 8 and the second ADC 9 are connected to the second input of the first RAM 10, the second output of the directional coupler 3 is connected through the series-connected detector 4 and the threshold device 17 to the input of the processor 25, the second RAM 22 is connected to the second inputs of the first and second filters with the final pulse characteristics 11 and 13, respectively, the second output of the first RAM 10 through a second filter with a finite pulse characteristic 13 is connected to the second input of the adder complex numbers 12, the second output of the multiplier complex l 14 through a series-connected second digital-to-analog converter 16 and a fourth band-pass filter 24 connected to the second input of the quadrature modulator 28, the first input-output of the processor 25 is an interface connection of the simulator with an external operator, the second input-output of the processor 25 is connected to the input-outputs of the controlled local oscillator 18 , a frequency synthesizer 26, a first 20 and a second 21 range pulse counters, a second RAM 22 and a direct digital synthesis generator 27, the output of the amplifier 29 is connected to the input of the antenna switch 2, the output the oscillator generator 19 through series-connected frequency synthesizer 26 and the first range pulse counter 20 is connected to the third input of the first RAM 10, the second output of the frequency synthesizer 26 through the second range pulse counter 21 is connected to the fourth input of the first RAM 10, the input of the direct digital synthesis generator 27 is connected to the second output of the frequency synthesizer 26, the output of the controlled local oscillator 18 is connected to the second input of the quadrature mixer 5 and to the third input of the quadrature modulator 24, the output of the direct digital si thesis 27 is connected to the second input of the multiplier 14 complex numbers.

На фиг.2 первый вход фильтра с конечной импульсной характеристикой 11 соединен с входом последовательно соединенных K устройств задержки с 30-1 по 30-K, входы всех устройств задержки 30-k соединены с соответствующими первыми входами умножителей 31-k, выход устройства задержки 30-K соединен с первым входом умножителя 31-(K+1), вторые входы умножителей 31-k для k = 1, K + 1 ¯

Figure 00000001
соединены с соответствующими входами 2-k фильтра с конечной импульсной характеристикой 11, выход умножителя 31-1 через последовательно соединенные сумматоры 32-k для k = 1, K ¯
Figure 00000002
соединен с выходом фильтра с конечной импульсной характеристикой 11, вторые входы сумматоров 32-k соединены с выходами умножителей 31-(k+1).In Fig.2, the first filter input with a finite impulse response 11 is connected to the input of series-connected K delay devices 30-1 to 30-K, the inputs of all delay devices 30-k are connected to the corresponding first inputs of the multipliers 31-k, the output of the delay device 30 -K is connected to the first input of the multiplier 31- (K + 1), the second inputs of the multipliers 31-k for k = one, K + one ¯
Figure 00000001
connected to the corresponding inputs of the 2-k filter with a finite impulse response 11, the output of the multiplier 31-1 through series-connected adders 32-k for k = one, K ¯
Figure 00000002
connected to the output of the filter with a finite impulse response 11, the second inputs of the adders 32-k are connected to the outputs of the multipliers 31- (k + 1).

Управляемый гетеродин 18 может быть построен на базе синтезатора частоты с петлей фазовой автоподстройки частоты [5, рис.3.3а, с.66].A controlled local oscillator 18 can be built on the basis of a frequency synthesizer with a phase locked loop [5, Fig.3.3a, p.66].

В качестве квадратурного смесителя 5 и квадратурного модулятора 28 могут быть использованы соответственно микросхемы НМС522 и HMC924LC5 фирмы Hittite Microwave Corp.As the quadrature mixer 5 and the quadrature modulator 28, microcircuits NMS522 and HMC924LC5 of Hittite Microwave Corp. can be used, respectively.

В качестве синтезатора частоты 26 и генератора прямого цифрового синтеза 27 может быть использован генератор прямого цифрового синтеза на базе микросхемы DD9959 фирмы Analog Device.As a frequency synthesizer 26 and a direct digital synthesis generator 27, a direct digital synthesis generator based on a DD9959 chip from Analog Device can be used.

Первый 11 и второй 13 фильтры с конечной импульсной характеристикой, совместно с сумматором 12 и умножителем комплексных чисел 14 могут быть реализованы на программируемой логической интегральной схеме Virtex6 XC6VLX130T.The first 11 and second 13 filters with a finite impulse response, together with an adder 12 and a complex number multiplier 14, can be implemented on a Virtex6 XC6VLX130T programmable logic integrated circuit.

Остальные элементы широко используются в радиолокации и не требуют пояснений по реализации.The remaining elements are widely used in radar and do not require explanation for implementation.

Алгоритм работы имитатора включает подготовку к работе и боевую работу. Подготовка к работе начинается с приходом на первый вход-выход процессора 25 исходных данных от оператора о РСА, его носителе и сцене:The algorithm of the simulator includes preparation for work and combat work. Preparation for work begins with the input to the first input-output of the processor 25 of the initial data from the operator about the SAR, its carrier and scene:

- полоса сигнала РСА ΔfC;- PCA signal bandwidth Δf C ;

- несущая частота РСА fН;- carrier frequency SAR f N ;

- ширина диаграммы направленности (ДНА) по азимуту Δθ и углу места Δβ;- beam width (BOTTOM) in azimuth Δθ and elevation Δβ;

- угловые координаты оси визирования РСА (θ, β) относительно осей носителя РСА;- angular coordinates of the axis of sight of the PCA (θ, β) relative to the axes of the carrier of the PCA;

- азимутальное разрешение РСА δАЗ;- azimuthal resolution of the SAR δ AZ ;

- вектор траекторией скорости носителя РСА (VTX, VTY, VTZ) на участке коррекции (предполагается равномерный прямолинейный полет);- vector of the PCA carrier velocity path (V TX , V TY , V TZ ) in the correction area (uniform straight flight is assumed);

- начальные координаты траектории носителя РСА (XTO, YTO, ZTO);- the initial coordinates of the path of the PCA carrier (X TO , Y TO , Z TO );

- начальные координаты i-тых точечных целей ( X i 0 Ц

Figure 00000003
, Y i 0 Ц
Figure 00000004
, Z i 0 Ц
Figure 00000005
);- the initial coordinates of the i-th point targets ( X i 0 Ts
Figure 00000003
, Y i 0 Ts
Figure 00000004
, Z i 0 Ts
Figure 00000005
);

- вектор скорости i-тых точечных целей ( V i X Ц

Figure 00000006
, V i Y Ц
Figure 00000007
, V i Y Ц
Figure 00000007
);is the velocity vector of the i-th point targets ( V i X Ts
Figure 00000006
, V i Y Ts
Figure 00000007
, V i Y Ts
Figure 00000007
);

- координаты i-тых точек фона (Xi, Yi, Zi);- coordinates of the i-th background points (X i , Y i , Z i );

- эффективные площади рассеяния (ЭПР) i-тых целей σ i Ц

Figure 00000008
и фона σ i Ф
Figure 00000009
(элементов сцены размером δXY, где δXY=0,5δАЗ),- effective scattering areas (EPR) of i-th targets σ i Ts
Figure 00000008
and background σ i F
Figure 00000009
(scene elements of size δ X * δ Y , where δ X = δ Y = 0.5δ AZ ),

- размер РЛИ имитируемого кадра сцены по горизонтальной дальности 2ΔГРЛИ;- the size of the simulated radar image scene frame by horizontal distance 2ΔG radar data;

- число последовательных независимых кадров сцены (интервалов синтеза) МС.- the number of consecutive independent scene frames (synthesis intervals) M C.

На основании исходных данных процессор 25 проводит расчеты, включающие определение:Based on the source data, the processor 25 performs calculations including the determination of:

- ширины доплеровского спектра сигнала ΔFД;- the width of the Doppler spectrum of the signal ΔF D ;

- периода обновления импульсной характеристики сцены T<1/2ΔFД;- the update period of the impulse response of the scene T <1 / 2ΔF D ;

- шага выборки сигнала РСА по времени Δ T 1 < 1 2 Δ f C

Figure 00000010
, соответственно частоту выборки F С Ч 1 = 1 Δ T 1
Figure 00000011
;- step of sampling the SAR signal in time Δ T one < one 2 Δ f C
Figure 00000010
, respectively, the sampling rate F FROM H one = one Δ T one
Figure 00000011
;

- координат точки привязки (X0, Y0, Z0) кадра радиолокационного изображения (РЛИ) сцены (точка пересечения поверхности с осью ДНА (θ, β) в начале интервала коррекции);- coordinates of the anchor point (X 0 , Y 0 , Z 0 ) of the frame of the radar image (RLI) of the scene (the point of intersection of the surface with the bottom axis (θ, β) at the beginning of the correction interval);

- длительности интервала синтеза Тсинт(θ, β, δАЗ);- the duration of the synthesis interval T synth (θ, β, δ AZ );

- времени прохождения участка коррекции ТКОРСТСИНТ(θ, β, δАЗ);- the transit time of the correction section T KOR = M C T SINT (θ, β, δ AZ );

- координаты носителя РСА (ХТ(р), YT(p), ZT(p)) в моменты времени рТ≤ТКОР;- coordinates of the PCA carrier (X T (p), Y T (p), Z T (p)) at time points rT≤T COR ;

- траекторной дальности до точки привязки R0(р) в моменты времени рТ;- trajectory range to the anchor point R 0 (p) at time points rT;

- разбиение реализации R0(p) на M последовательных смежных участков R0(р)=R0(n, m), обеспечивающее кусочную аппроксимацию каждого m-того участка R0(n, m) полиномом второй степени, при этом:- a partition of the implementation of R 0 (p) into M consecutive adjacent sections R0 (p) = R0 (n, m), providing a piecewise approximation of each m-th section of R 0 (n, m) by a polynomial of the second degree, while:

p = 0 m N m + n

Figure 00000012
p = 0 m N m + n
Figure 00000012

Nm - число интервалов длительностью Т на m-том участке траектории;N m - the number of intervals of duration T on the m-th section of the trajectory;

m = 0, M 1 ¯

Figure 00000013
- индекс текущего участка траектории; m = 0 M - one ¯
Figure 00000013
- index of the current section of the trajectory;

n = 0, N m 1 ¯

Figure 00000014
- на каждом m-ном участке траектории; n = 0 N m one ¯
Figure 00000014
- on each m-th section of the trajectory;

R 0 А П Р ( n , m ) = R 00 m + V R 0 m n T + a 0 m ( n T ) 2 2

Figure 00000015
R 0 BUT P R ( n , m ) = R 00 m + V R 0 m n T + a 0 m ( n T ) 2 2
Figure 00000015

| R 0 ( n , m ) R 0 А П Р ( n , m ) | δ λ

Figure 00000016
| | | R 0 ( n , m ) - R 0 BUT P R ( n , m ) | | | δ λ
Figure 00000016

R 0 А П Р ( n , m )

Figure 00000017
- аппроксимация R0(n, m) полиномом второй степени; R 0 BUT P R ( n , m )
Figure 00000017
- approximation of R 0 (n, m) by a polynomial of the second degree;

R 00 m

Figure 00000018
и a 0 m
Figure 00000019
- коэффициенты аппроксимации R0(n, m); R 00 m
Figure 00000018
and a 0 m
Figure 00000019
- approximation coefficients R 0 (n, m);

δ<0,0625 - коэффициент, определяющий допустимую погрешность имитации фазы сигнала, отраженного точкой привязки;δ <0.0625 - coefficient determining the permissible error of imitation of the phase of the signal reflected by the reference point;

λ - длина волны зондирующего сигнала РСА;λ is the wavelength of the probe signal of the SAR;

- координаты целей ( X i Ц ( n , m )

Figure 00000020
, Y i Ц ( n , m )
Figure 00000021
, Z i Ц ( n , m )
Figure 00000022
);- target coordinates ( X i Ts ( n , m )
Figure 00000020
, Y i Ts ( n , m )
Figure 00000021
, Z i Ts ( n , m )
Figure 00000022
);

- траекторной дальности от РСА до элементов сцены R i Ф ( n , m )

Figure 00000023
, R i Ц ( n , m )
Figure 00000024
;- trajectory range from SAR to scene elements R i F ( n , m )
Figure 00000023
, R i Ts ( n , m )
Figure 00000024
;

- частоты гетеродина fГ=fН-fПР, с помощью которого принимаемый сигнал РСА смещается в имитаторе на промежуточную частоту fПР=ΔfC/2;- the local oscillator frequency f G = f H -f PR , with which the received PCA signal is shifted in the simulator to an intermediate frequency f PR = Δf C / 2;

- амплитуды сигнала, отраженного элементом сцены на m-том участке траектории:- the amplitude of the signal reflected by the scene element on the m-th section of the trajectory:

A i ( n , m ) = A i ( w ) = σ i Ц R i 2 ( n , m ) Q i w exp ( j Ф i w )

Figure 00000025
A i ( n , m ) = A i ( w ) = σ i Ts R i 2 ( n , m ) Q i w exp ( j F i w )
Figure 00000025

w = ] p T T с и н т [ = ] ( 0 m N m + n ) T T с и н т [

Figure 00000026
w = ] p T T from and n t [ = ] ( 0 m N m + n ) T T from and n t [
Figure 00000026

где Qiw и Фiw - законы флюктуации амплитуды и фазы в i-том элементе сцены на w-том интервале синтеза;where Q iw and Ф iw are the laws of fluctuation of the amplitude and phase in the i-th element of the scene on the w-th synthesis interval;

- коэффициентов аппроксимации изменения доплеровской частоты сигнала fД0(t, m), отраженного точкой привязки на каждом m-том участке траектории- coefficients of approximation of the change in the Doppler frequency of the signal f Д0 (t, m), reflected by the anchor point on each m-th section of the trajectory

f Д 0 ( t , m ) = 2 f н V 0 ( t ) c = 2 f н ( V R 0 m + a 0 m ( t T 0 m N m ) c = f 00 m + k f 1 m ( t T 0 m N m )

Figure 00000027
f D 0 ( t , m ) = 2 f n V 0 ( t ) c = 2 f n ( V R 0 m + a 0 m ( t - T 0 m N m ) c = f 00 m + k f one m ( t - T 0 m N m )
Figure 00000027

где с - скорость света;where c is the speed of light;

f 00 m

Figure 00000028
и k f 1 m
Figure 00000029
- коэффициенты аппроксимации изменения доплеровской частоты сигнала, отраженного точкой привязки на m-том участке траектории; f 00 m
Figure 00000028
and k f one m
Figure 00000029
- coefficients of approximation of the change in the Doppler frequency of the signal reflected by the anchor point on the m-th section of the trajectory;

- закон изменения частоты выборки задержанного имитатором сигнала на каждом m-том участке траектории:- the law of change in the sampling frequency of the signal delayed by the simulator on each m-th section of the trajectory:

F С Ч 2 ( t , m ) = F С Ч 1 ( 1 + 2 ( V R 0 m + a 0 m ( t 0 m N m ) с ) = F 20 m + k f 2 m ( t T 0 m N m )

Figure 00000030
F FROM H 2 ( t , m ) = F FROM H one ( one + 2 ( V R 0 m + a 0 m ( t - 0 m N m ) from ) = F twenty m + k f 2 m ( t - T 0 m N m )
Figure 00000030

- опережение начала имитируемого сигнала сцены от точки привязки- ahead of the beginning of the simulated scene signal from the anchor point

τ H = 2 Δ Г Р Л И c cos β

Figure 00000031
τ H = 2 Δ G R L AND c cos β
Figure 00000031

- аппроксимацию импульсной характеристики сцены по времени t(n, m):- approximation of the impulse response of the scene in time t (n, m):

B(n, m, q)=B(n, m, k+<q0)=expjφ0(n, m)B(n, m, k+q0)exp[-jφ0(n, m)]=expjφ0(n, m)G(n, m, k+q0),B (n, m, q) = B (n, m, k + <q 0 ) = expjφ 0 (n, m) B (n, m, k + q 0 ) exp [-jφ 0 (n, m)] = expjφ 0 (n, m) G (n, m, k + q 0 ),

где G(n, m, k) - импульсная характеристика сцены, смещенная по дальности на q 0 ( c Δ T 1 2 )

Figure 00000032
и φ0(m, n) для импульса РСА, излученного в момент t(n, m); φ0(n, m) - фаза сигнала, отраженного от точки привязки (i=0), в момент t(n, m);where G (n, m, k) is the impulse response of the scene, shifted by distance by q 0 ( c Δ T one 2 )
Figure 00000032
and φ 0 (m, n) for the SAR pulse emitted at time t (n, m); φ 0 (n, m) is the phase of the signal reflected from the anchor point (i = 0) at the moment t (n, m);

q - индекс дальности;q is the range index;

q 0 = ] ( 2 R 0 ( n , m ) c Δ T 1 τ Н Δ Т 1 ) [

Figure 00000033
- индекс дальности РСА до ближней точки кадра сцены; q 0 = ] ( 2 R 0 ( n , m ) c Δ T one - τ N Δ T one ) [
Figure 00000033
- index of the range of the SAR to the near point of the scene frame;

][ - целая часть числа;][ - the integer part of number;

k=q-q0 - разница в индексах дальности от РСА до элемента сцены и ближней точки кадра сцены;k = qq 0 is the difference in the range indices from the SAR to the scene element and the near point of the scene frame;

G ( n , m , k ) = { i d k i ( n , m ) A i ( n , m ) exp j [ ϕ i ( n , m 0 ϕ 0 ( n , m ) ] , k = q i q 0 = k i ( n , m ) ; i ( 1 d k i ( n , m ) ) A i ( n , m ) exp j [ ϕ i ( n , m ) ϕ 0 ( n , m ) ] , k = k i ( n , m ) + 1 ; 0, о с т а л ь н ы е с л у ч а и ;

Figure 00000034
G ( n , m , k ) = { i d k i ( n , m ) A i ( n , m ) exp j [ ϕ i ( n , m 0 - ϕ 0 ( n , m ) ] , k = q i - q 0 = k i ( n , m ) ; i ( one - d k i ( n , m ) ) A i ( n , m ) exp j [ ϕ i ( n , m ) - ϕ 0 ( n , m ) ] , k = k i ( n , m ) + one ; 0 about from t but l b n s e from l at h but and ;
Figure 00000034

где q i = ] 2 R i ( n , m ) c Δ T 1 [

Figure 00000035
- индекс дальности РСА до i-того элемента сцены;Where q i = ] 2 R i ( n , m ) c Δ T one [
Figure 00000035
- index of the range of the SAR to the i-th element of the scene;

k i ( n , m ) = ] 2 R ˜ i ( n , m ) c Δ T 1 [

Figure 00000036
- разница индексов дальности РСА до i-того элемента сцены и ближней точки кадра сцены в момент t(n, m); k i ( n , m ) = ] 2 R ˜ i ( n , m ) c Δ T one [
Figure 00000036
- the difference between the SAR range indices to the ith element of the scene and the near point of the scene frame at time t (n, m);

R ˜ i 0 ( n , m ) = R i ( n , m ) R 0 ( n , m ) + c τ H 2

Figure 00000037
- разница дальностей от РСА до i-того элемента сцены и ближней точки кадра сцены в момент t(n, m); R ˜ i 0 ( n , m ) = R i ( n , m ) - R 0 ( n , m ) + c τ H 2
Figure 00000037
- the difference between the ranges from the SAR to the ith element of the scene and the near point of the scene frame at time t (n, m);

d k i ( n , m ) = R ˜ i 0 ( n , m ) c Δ T 1 / 2 k i ( n , m )

Figure 00000038
- амплитудный весовой коэффициент, значение которого учитывает близость i-того элемента сцены к ki узлу сетки дальности в момент t(n, m); d k i ( n , m ) = R ˜ i 0 ( n , m ) c Δ T one / 2 - k i ( n , m )
Figure 00000038
- amplitude weighting coefficient, the value of which takes into account the proximity of the ith element of the scene to the k i node of the range grid at time t (n, m);

φi(n, m)=2πfнki(n, m)ΔT1 - фаза сигнала, отраженного от i-того элемента сцены, полученного от зондирующего сигнала РСА в момент t(n, m).φ i (n, m) = 2πf n k i (n, m) Δ T1 is the phase of the signal reflected from the ith element of the scene received from the probing SAR signal at time t (n, m).

Весовое суммирование амплитуд сигналов сцены Ai(n, m) в выражении G(n, m, k) обеспечивает при боевой работе плавное изменение положения имитируемых сигналов сцены по дальности между узлами сетки дальности [6, с.11-13], соответственно при приеме имитированного сигнала в РСА обеспечивается снижение боковых лепестков сигналов сцены, связанных с дискретностью имитации задержки сигналов сцены по времени.The weighted summation of the amplitudes of the scene signals A i (n, m) in the expression G (n, m, k) provides during combat operation a smooth change in the position of the simulated scene signals in range between the nodes of the range grid [6, p.11-13], respectively, when Reception of the simulated signal in the SAR provides a reduction in the side lobes of the scene signals associated with the discreteness of the simulation of the delay of the scene signals in time.

По результатам расчетов процессор 25 через второй вход-выход вводит значения смещенной импульсной характеристики сцены G(n, m, k) во второе ОЗУ 22, параметры частоты ( f 00 0

Figure 00000039
, k f 1 0
Figure 00000040
) в генератор прямого цифрового синтеза 27, частоту гетеродина fГ в управляемый гетеродин 18, значение частоты FСЧ1 и параметры ( F 20 0
Figure 00000041
, k f 2 0
Figure 00000042
) в синтезатор частоты 26, в первый счетчик дальности нулевой код, во второй счетчик дальности код, соответствующий начальной задержке имитируемого сигнала сцены q 0 = ] ( 2 R 0 ( n , m ) c Δ T 1 τ H Δ T 1 ) [
Figure 00000043
- исходное состояние в синтезатор частот 26 и генератор прямого цифрового синтеза 27. Далее имитатор находится в ожидании боевой работы.According to the calculation results, the processor 25 through the second input-output enters the values of the offset impulse response of the scene G (n, m, k) into the second RAM 22, frequency parameters ( f 00 0
Figure 00000039
, k f one 0
Figure 00000040
) to the direct digital synthesis generator 27, the local oscillator frequency f G to the controlled local oscillator 18, the frequency value F SCH1 and the parameters ( F twenty 0
Figure 00000041
, k f 2 0
Figure 00000042
) in the frequency synthesizer 26, in the first range counter the zero code, in the second range counter the code corresponding to the initial delay of the simulated scene signal q 0 = ] ( 2 R 0 ( n , m ) c Δ T one - τ H Δ T one ) [
Figure 00000043
- the initial state in the frequency synthesizer 26 and the direct digital synthesis generator 27. Next, the simulator is waiting for combat work.

С началом излучения РСА антенной 1 имитатора через радиолинию связи принимаются зондирующие сигналы, которые через антенный переключатель 2 и детектор 4 поступают на пороговое устройство 17. При первом превышении сигналом детектора 4 порога процессор 25 снимает исходное состояние с синтезатора частоты 26, счетчиков 21, 22 и переводит имитатор в режим боевой работы. При этом синтезатор частоты 26 начинает генерацию частот FСЧ1 и FСЧ2 на первом и втором выходах соответственно, аналогично генератор прямого цифрового синтеза 27 формирует цифровые выборки квадратурных сигналов НС(l, m)=соsφД0(l, m) и HS(l, m)=sinφД0(l, m), где φД0(l=0, m)=φ0(n=0, m), на доплеровской частоте f Д 0 ( l , m ) = f 00 m + k f 1 m Δ T 2 l

Figure 00000044
.With the beginning of the radiation of the SAR antenna of the simulator through the radio link, sensing signals are received, which through the antenna switch 2 and detector 4 are supplied to the threshold device 17. When the signal of detector 4 is first exceeded, the processor 25 removes the initial state from the frequency synthesizer 26, counters 21, 22, and puts the simulator in combat mode. In this case, the frequency synthesizer 26 starts the generation of frequencies F MF1 and F MF2 at the first and second outputs, respectively, similarly, the direct digital synthesis generator 27 generates digital samples of quadrature signals H C (l, m) = cosφ D0 (l, m) and H S ( l, m) = sinφ D0 (l, m), where φ D0 (l = 0, m) = φ 0 (n = 0, m), at the Doppler frequency f D 0 ( l , m ) = f 00 m + k f one m Δ T 2 l
Figure 00000044
.

Индекс выборки сигнала l предполагает, чтоThe signal sampling index l suggests that

n = ] l L [

Figure 00000045
n = ] l L [
Figure 00000045

T2=T, fД0(l, m)<<FСЧ2=1/ΔТ2, что обеспечивает учет изменения фазы отраженного сигнала от элементов сцены на длительности зондирующего сигнала РСА.T2 = T, f D0 (l, m) << F SCH2 = 1 / Δ T2 , which ensures that the phase change of the reflected signal from the scene elements takes into account the duration of the SAR signal.

Процессор 25 с тактом Т через второй вход-выход подает на ОЗУ 22 текущий адрес (n, m) считывания импульсной характеристики сцены G(n, m, k), записанной во втором ОЗУ 22, при этом начальный код адреса равен нулю. В начале каждого m-того участка траектории процессор 25 переключает настройки синтезатора частоты 26 и генератора прямого цифрового синтеза 27, в соответствии с рассчитанными ранее значениями ( F 20 m

Figure 00000046
, k f 2 m
Figure 00000047
) и ( f 00 m
Figure 00000028
, k f 1 m
Figure 00000029
) соответственно, исключая скачок фазы φСЧ2(t, m) и φД0(t, m) при смене m.The processor 25 with a clock T through the second input-output provides to the RAM 22 the current address (n, m) for reading the impulse response of the scene G (n, m, k) recorded in the second RAM 22, while the initial address code is zero. At the beginning of each mth section of the trajectory, the processor 25 switches the settings of the frequency synthesizer 26 and the direct digital synthesis generator 27, in accordance with the previously calculated values ( F twenty m
Figure 00000046
, k f 2 m
Figure 00000047
) and ( f 00 m
Figure 00000028
, k f one m
Figure 00000029
), respectively, excluding the phase jump φ СЧ2 (t, m) and φ Д0 (t, m) when changing m.

Принятый сигнал РСА U(t) с первого выхода направленного ответвителя 3 поступает на квадратурный смеситель 5, на второй вход которого приходит сигнал управляемого гетеродина 18 на частоте fГ. Первый квадратурный выходной сигнал UC квадратурного смесителя 5 через последовательно соединенные первый полосовой фильтр 6 и первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7 поступает на первый вход первого ОЗУ 10. Второй квадратурный сигнал US с выхода квадратурного смесителя 5 через аналогичные второй полосовой фильтр 8 и второй АЦП 9 поступает на второй вход первого ОЗУ 10. Адрес записи квадратурного сигнала на первом и втором входах первого ОЗУ 10 формируется первым счетчиком импульсов дальности 20, на вход которого приходит частота FСЧ1, сформированная на первом выходе синтезатора частоты 26. Считывание записанного сигнала из первого ОЗУ 10 производится по адресу, формируемому вторым счетчиком дальности 21 и начнется с опережением сигнала от точки привязки сцены на τН, определяемой исходным кодом q0, введенным во второй счетчик импульсов дальности 21 процессором 25. Текущая радиальная скорость РСА относительно условной точки привязки V0(t) определяет частоту считывания сигнала из ОЗУ 10 на m-том участке траектории F С Ч 2 ( t , m ) = F 20 m + k f 2 m ( t T 0 m N m )

Figure 00000048
, приходящую с второго выхода синтезатора частоты 26 на вход второго счетчика дальности 21. За счет разности тактов записи и считывания задержка считываемого сигнала РСА относительно зондирующего непрерывно изменяется во времениThe received PCA signal U (t) from the first output of the directional coupler 3 is fed to the quadrature mixer 5, the second input of which receives the signal of the controlled local oscillator 18 at a frequency f G. The first quadrature output signal U C of the quadrature mixer 5 through a series-connected first band-pass filter 6 and the first analog-to-digital converter (ADC) 7 is fed to the first input of the first RAM 10. The second quadrature signal U S from the output of the quadrature mixer 5 through a similar second band-pass filter 8 and a second ADC 9 is fed to the second input of the first RAM 10. Address quadrature signal recording on the first and second inputs of the first RAM 10 is formed the first distance counter pulses 20, which comes to the input frequency F SCH1, formed on the first output of frequency synthesizer 26. Reading the recorded signal from the first RAM 10 is made at the address generated by the second counter 21 and starts range ahead signal from the anchor point on the scene τ H defined source q 0, introduced in the second range pulse counter 21 processor 25. The current radial speed of the SAR relative to the conditional reference point V 0 (t) determines the frequency of reading the signal from RAM 10 on the m-th section of the trajectory F FROM H 2 ( t , m ) = F twenty m + k f 2 m ( t - T 0 m N m )
Figure 00000048
coming from the second output of the frequency synthesizer 26 to the input of the second range counter 21. Due to the difference of the write and read clocks, the delay of the read PCA signal relative to the probing one continuously changes over time

τ ( t ) = 2 R 00 c 0 τ Н + 2 0 t V 0 ( t ' ) d t ' c

Figure 00000049
τ ( t ) = 2 R 00 c 0 τ N + 2 0 t V 0 ( t '' ) d t '' c
Figure 00000049

Задержанный квадратурный сигнал с первого и второго выходов первого ОЗУ 10 поступает на цифровую схему формирования отраженного сигнала в соответствии со смещенной импульсной характеристикой сцены G(n, m, k), приходящей с второго ОЗУ 22 и обновляющейся через каждый период Т. Схема формирования отраженного сигнала состоит из идентичных фильтров 11 и 13 с конечной импульсной характеристикой и сумматора комплексных чисел 12. Квадратурные составляющие SC(n, q) и SS(n, q) имитируемого отраженного сигнала S(n, q), индекс m опущен, с выходов сумматора комплексных чисел 12 поступают на первый вход умножителя комплексных чисел 14, на второй вход которого поступает квадратурный сигнал генератора прямого цифрового синтеза 27 с частотой доплера точки привязки fД0(l, m). В результате на выходе умножителя комплексных чисел 14 получают сдвинутый на частоту fД0(l, m) сформированный отраженный сигнал сцены, т.е. свертку импульсной характеристики B(n, m, q) с принятым сигналом РСА U(n, m, q):The delayed quadrature signal from the first and second outputs of the first RAM 10 is fed to a digital reflected signal generating circuit in accordance with the offset impulse response of the scene G (n, m, k) coming from the second RAM 22 and updated through each period T. The reflected signal generating circuit consists of identical filters 11 and 13 with a finite impulse response and an adder of complex numbers 12. Quadrature components S C (n, q) and S S (n, q) of the simulated reflected signal S (n, q), index m is omitted, from the outputs adder complex GOVERNMENTAL numbers 12 received at the first input of the multiplier 14 complex numbers, to the second input of which the quadrature signal generator 27 of direct digital synthesis with the Doppler frequency f A0 anchor point (l, m). As a result, at the output of the complex number multiplier 14, a generated reflected signal of the scene shifted by the frequency f D0 (l, m) is obtained, i.e. convolution of the impulse response B (n, m, q) with the received PCA signal U (n, m, q):

S ( l , m , q ) = B ( l , m , q ) U ( l , m , q ) = P l { P q 0 [ U ( n , m , q ) ] G ( n , m , q ) } exp j ϕ 0 ( l , m )

Figure 00000050
S ( l , m , q ) = B ( l , m , q ) U ( l , m , q ) = P l { P q 0 [ U ( n , m , q ) ] G ( n , m , q ) } exp j ϕ 0 ( l , m )
Figure 00000050

где ϕ 0 ( l , m ) = ϕ 0 ( 1, m ) + 2 π [ f 00 m l Δ T 1 + 0,5 k f 1 m ( l Δ T 1 ) 2 ]

Figure 00000051
,Where ϕ 0 ( l , m ) = ϕ 0 ( - one, m ) + 2 π [ f 00 m l Δ T one + 0.5 k f one m ( l Δ T one ) 2 ]
Figure 00000051
,

P q 0 [ U ( n , m , q )

Figure 00000052
- оператор задержки сигнала U(n, m, q) на q0ΔT1; P q 0 [ U ( n , m , q )
Figure 00000052
- signal delay operator U (n, m, q) by q 0 Δ T1 ;

Pl - оператор преобразования функции {} дискретного времени n на дискретное время l;P l is the operator of the transformation of the function {} of discrete time n to discrete time l;

⊕ - оператор свертки;⊕ - convolution operator;

φ0(-1, m) - начальное значение фазы доплеровского сигнала, имитируемого генератором прямого цифрового синтеза 27, равное фазе доплеровского сигнала в момент, предшествующей смене m-1 на m.φ 0 (-1, m) is the initial phase value of the Doppler signal simulated by the direct digital synthesis generator 27, which is equal to the phase of the Doppler signal at the time preceding the change of m-1 to m.

Квадратурный сигнал с выхода умножителя комплексных чисел 14 преобразуются в аналоговую форму с помощью цифроаналоговых преобразователей 15 и 16 и далее сглаживается аналогичными полосовыми фильтрами 23 и 24. Выход полосовых фильтров 23 и 24 на промежуточной частоте поступает на первый и второй входы квадратурного модулятора 28, где с помощью гетеродинного сигнала, поступающего на его третий вход, переносится на несущую частоту. Выходной сигнал квадратурного модулятора 28 через усилитель 29 и антенный переключатель 2 поступает в антенну 1 и излучается в сторону РСА. Выходной сигнал с антенны 1 является имитируемым на несущей частоте сигналом сцены.The quadrature signal from the output of the complex number multiplier 14 is converted into analog form using digital-to-analog converters 15 and 16 and then smoothed by similar band-pass filters 23 and 24. The output of the band-pass filters 23 and 24 at an intermediate frequency is fed to the first and second inputs of the quadrature modulator 28, where using a heterodyne signal supplied to its third input, it is transferred to the carrier frequency. The output signal of the quadrature modulator 28 through the amplifier 29 and the antenna switch 2 enters the antenna 1 and is radiated towards the PCA. The output signal from the antenna 1 is a scene signal simulated at a carrier frequency.

Фильтр с конечной импульсной характеристикой 11 и аналогичный ему фильтр 13 приведен на фиг.2. Последовательно стоящие устройства задержки 30-k создают задержку, кратную ΔT1 (половине разрешения сигнала РСА по времени). Число элементов задержки K соответствует длине импульсной характеристики сцены. Комплексное умножение и сложение в узлах 31-k и 32-k фильтров с конечной импульсной характеристикой 11 и 13 производится с тактом выборки ТСЧ2=1-/FСЧ2. При этом сигнал на выходе сумматора комплексных чисел 12 на каждом m-том участке траектории равен:A filter with a finite impulse response 11 and a similar filter 13 are shown in FIG. Serial-delay devices 30-k create a delay multiple of Δ T1 (half the resolution of the PCA signal in time). The number of delay elements K corresponds to the length of the impulse response of the scene. Complex multiplication and addition at the nodes 31-k and 32-k of filters with a finite impulse response of 11 and 13 is performed with a sampling cycle T MF2 = 1- / F MF2 . In this case, the signal at the output of the adder of complex numbers 12 on each m-th section of the trajectory is equal to:

S ( n , q ) = S C ( n , q ) + j S S ( n , q ) = k = 1 K U ( n , q k ) G ( n , k ) = k = 1 K U C ( n , q k ) G ( n , k ) + j k = 1 K U S ( n , q k ) G ( n , k ) = S 1 ( n , q ) + j S 2 ( n , q ) = [ S 1 C ( n , q ) S 2 S ( n , q ) + j [ S 1 S ( n , q ) + S 2 C ( n , q ) ] ;

Figure 00000053
S ( n , q ) = S C ( n , q ) + j S S ( n , q ) = k = one K U ( n , q - k ) G ( n , k ) = k = one K U C ( n , q - k ) G ( n , k ) + j k = one K U S ( n , q - k ) G ( n , k ) = S one ( n , q ) + j S 2 ( n , q ) = [ S one C ( n , q ) - S 2 S ( n , q ) + j [ S one S ( n , q ) + S 2 C ( n , q ) ] ;
Figure 00000053

где UC(n, k) и US(n, k) - квадратурные составляющие принятого имитатором сигнала РСА на выходах первого ОЗУ 10;where U C (n, k) and U S (n, k) are the quadrature components of the PCA signal received by the simulator at the outputs of the first RAM 10;

SC(n, q) и SS(n, q) - квадратурные сигналы имитируемого сигнала на первом и втором выходах сумматора комплексных чисел 12;S C (n, q) and S S (n, q) are quadrature signals of the simulated signal at the first and second outputs of the adder of complex numbers 12;

S1(n, q) и S2(n, q) - комплексные сигналы на выходах первого 11 и второго 15 фильтра с конечной импульсной характеристикой;S 1 (n, q) and S 2 (n, q) are complex signals at the outputs of the first 11 and second 15 filters with a finite impulse response;

SiC(n, q) и SiS(n, q) - квадратурные составляющие i-того фильтра с конечной импульсной характеристикой.S iC (n, q) and S iS (n, q) are the quadrature components of the ith filter with a finite impulse response.

Техническим преимуществом предлагаемого имитатора сигнала сцены перед прототипом является возможность достоверной имитации сигнала РСА от трехмерной сцены без ограничения на вид модуляции зондирующего сигнала, что позволяет проводить проверку работы РСА как по наземным подвижным, так и не подвижным целям, дальность до которых за время синтеза может существенно изменяться по сравнению с размером элемента разрешения по дальности. Имитатор обеспечивает плавное во времени изменение дальности и фазы имитируемых сигналов от всех элементов сцены, при этом не требуется связь РСА с имитатором радиочастотным кабелем.The technical advantage of the proposed simulator of the scene signal over the prototype is the ability to reliably simulate the SAR signal from a three-dimensional scene without limiting the type of modulation of the probe signal, which allows testing the SAR operation both on ground moving and non-moving targets, the range to which during the synthesis can significantly vary compared to the size of the range resolution element. The simulator provides a smooth, time-varying change in the range and phase of the simulated signals from all elements of the scene, without requiring a PCA connection with the simulator of the radio frequency cable.

Пользуясь сведениями, представленными в материалах заявки, имитатор сигнала РЛС может быть изготовлен по существующей, известной в радиопромышленности технологии на базе известных комплектующих изделий и использован при проверках РЛС на стендовых испытаниях.Using the information presented in the application materials, the radar signal simulator can be made according to the existing technology well-known in the radio industry on the basis of well-known components and used in radar tests on bench tests.

ЛитератураLiterature

1. Патент США 4450447 от 22.05.84 "Synthetic aperture radar target simulator".1. US patent 4450447 from 05.22.84 "Synthetic aperture radar target simulator".

2. Патент США 6075480 от 13.07.00 "Down range return simulator".2. US patent 6075480 from 13.07.00 "Down range return simulator".

3. Патент США 7365677 от 29.04.08 "Compact radar test range".3. US patent 7365677 from 04.29.08 "Compact radar test range".

4. Патент США 6150976 от 21.11.00 "Synthesis of overlapping chirp waveforms".4. US patent 6150976 from 11.21.00 "Synthesis of overlapping chirp waveforms".

5. Рыжков А.В., Попов В.Н. "Синтезаторы частот в технике радиосвязи". - М.: Радио и связь, 1991.5. Ryzhkov A.V., Popov V.N. "Frequency synthesizers in radio communication technology." - M .: Radio and communications, 1991.

6. Островитянов Р.В., Басалов Ф.А. "Статистическая теория радиолокации протяженных целей". - М.: Радио и связь, 1982.6. Ostrovityanov R.V., Basalov F.A. "Statistical theory of radar extended targets." - M.: Radio and Communications, 1982.

Claims (1)

Устройство имитатора сигнала радиолокационной станции с синтезированием апертуры (РСА) содержит первое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), первый и второй фильтр с конечной импульсной характеристикой, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь и третий полосовой фильтр, последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь и четвертый полосовой фильтр, квадратурный модулятор, второе ОЗУ, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго фильтров с конечной импульсной характеристикой, управляемый гетеродин, кварцевый генератор, первый счетчик импульсов дальности, выход которого соединен с третьим входом первого ОЗУ, синтезатор частоты, процессор, второй вход-выход которого соединен с входами-выходами синтезатора частоты, первого счетчика импульсов дальности, управляемого гетеродина и второго ОЗУ, выход управляемого гетеродина соединен с третьим входом квадратурного модулятора, первый вход-выход процессора является интерфейсной связью имитатора с РСА, через который вводятся исходные данные о эффективной площади элементов сцены и их координатах, которые используются процессором для вычисления текущего значения комплексной импульсной характеристики сцены, отличается тем, что вводятся последовательно соединенные антенна, антенный переключатель, направленный ответвитель, квадратурный смеситель, первый полосовой фильтр, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого соединен с первым входом первого ОЗУ, второй полосовой фильтр, соединенный через второй АЦП с вторым входом первого ОЗУ, второй счетчик импульсов дальности, соединенный с четвертым входом первого ОЗУ, последовательно соединенные сумматор комплексных чисел и умножитель комплексных чисел, первый и второй выходы которого соединены с входами первого и второго цифроаналогового преобразователя соответственно, генератор прямого цифрового синтеза, выход которого соединен с вторым входом умножителя комплексных чисел, усилитель, выход которого соединен со входом антенного переключателя, последовательно соединенные детектор и пороговое устройство, выход которого соединен со входом процессора, выход кварцевого генератора через синтезатор частоты соединен с входом первого счетчика импульсов дальности, второй выход синтезатора частоты соединен с входами второго счетчика импульсов дальности и генератора прямого цифрового синтеза, второй выход направленного ответвителя соединен с входом детектора, второй выход квадратурного смесителя соединен с входом второго полосового фильтра, выход управляемого гетеродина соединен с вторым входом квадратурного смесителя, выход третьего полосового фильтра соединен с первым входом квадратурного модулятора, выход четвертого полосового фильтра соединен с вторым входом квадратурного модулятора, первый выход первого ОЗУ через первый фильтр с конечной импульсной характеристикой соединен с первым входом сумматора комплексных чисел, второй выход первого ОЗУ через второй фильтр с конечной импульсной характеристикой соединен с вторым входом сумматора комплексных чисел, второй вход-выход процессора соединен с входами-выходами второго счетчика импульсов дальности и генератора прямого цифрового синтеза, выход квадратурного модулятора соединен с входом усилителя, на первый вход-выход процессора вводятся дополнительные данные о проверяемой РСА, включая данные о полосе сигнала, несущей частоте, ширине диаграммы направленности (ДНА), угловых координатах оси ДНА, азимутальном разрешении, данные о носителе РСА, включая начальные координаты траектории и координаты вектора скорости на участке синтеза, данные о целях, включая их начальные координаты и координаты вектора скорости на интервале синтеза, координаты точек фона, число независимых последовательно формируемых кадров сигнала сцены, процессор на основании полученной от оператора информации рассчитывает длительность интервала синтеза и интервал имитации сигнала сцены, период обновления смещенной импульсной характеристики сцены, частоту выборки сигнала РСА по времени, частоту гетеродина, траекторную дальность РСА до элементов сцены, амплитуду сигнала, отраженного элементами сцены на каждом интервале синтеза, координаты точки привязки кадра имитируемого сигнала, закон изменения частоты выборки задержанного сигнала, закон изменения доплеровской частоты сигнала, отраженного точкой привязки, опережение начала имитируемого сигнала сцены от точки привязки, смещенную импульсную характеристику сцены, по результатам расчетов вводит значения смещенной импульсной характеристики во второе ОЗУ, параметры доплеровской частоты сигнала от точки привязки в генератор прямого цифрового синтеза, параметры формируемых частот в синтезатор частоты, коды исходного состояния первого и второго счетчиков дальности, определяет начало и конец интервала имитации сигнала, включает боевой режим на интервале имитации сигнала, формирует такт обновления импульсной характеристики сцены и адрес ее считывания из второго ОЗУ. The aperture synthesizer radar signal simulator (PCA) signal device comprises a first random access memory (RAM), a first and second filter with a finite impulse response, a first digital-to-analog converter and a third band-pass filter connected in series, a second digital-to-analog converter and a fourth band-pass filter, quadrature a modulator, a second RAM, the output of which is connected to the second inputs of the first and second filters with a finite pulse nature a source, a frequency oscillator, a first counter of range pulses, the output of which is connected to the third input of the first RAM, a frequency synthesizer, a processor, a second input-output of which is connected to the inputs / outputs of a frequency synthesizer, a first range pulse counter, a controlled local oscillator and a second RAM , the output of the controlled local oscillator is connected to the third input of the quadrature modulator, the first input-output of the processor is the interface connection of the simulator with the PCA, through which the initial data on the effective the area of the scene elements and their coordinates, which are used by the processor to calculate the current value of the complex impulse response of the scene, differs in that a series-connected antenna, an antenna switch, a directional coupler, a quadrature mixer, a first band-pass filter, a first analog-to-digital converter (ADC) are introduced, the output of which is connected to the first input of the first RAM, the second bandpass filter connected through the second ADC to the second input of the first RAM, the second range pulse counter, soy shared with the fourth input of the first RAM, the complex numbers adder and the complex numbers multiplier connected in series, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the first and second digital-to-analog converters, respectively, the direct digital synthesis generator, the output of which is connected to the second input of the complex numbers multiplier, amplifier, output which is connected to the input of the antenna switch, the detector and a threshold device connected in series, the output of which is connected to the processor input, crystal oscillator through a frequency synthesizer is connected to the input of the first range pulse counter, the second output of the frequency synthesizer is connected to the inputs of the second range pulse counter and direct digital synthesis generator, the second output of the directional coupler is connected to the detector input, the second output of the quadrature mixer is connected to the input of the second bandpass filter, the output of the controlled local oscillator is connected to the second input of the quadrature mixer, the output of the third bandpass filter is connected to the first input of the quadrature of the first modulator, the output of the fourth bandpass filter is connected to the second input of the quadrature modulator, the first output of the first RAM through the first filter with a finite impulse response is connected to the first input of the complex number adder, the second output of the first RAM through a second filter with a finite impulse response is connected to the second input of the complex adder numbers, the second input-output of the processor is connected to the inputs and outputs of the second counter of range pulses and the direct digital synthesis generator, the output of the quadrature module the torus is connected to the amplifier input, additional data on the tested SAR is entered at the first input-output of the processor, including data on the signal band, carrier frequency, beam width (BPS), angular coordinates of the BHA axis, azimuth resolution, SAR carrier data, including initial coordinates of the trajectory and coordinates of the velocity vector in the synthesis section, data on targets, including their initial coordinates and coordinates of the velocity vector in the synthesis interval, coordinates of the background points, the number of independent sequentially generated scenes of signal of the scene, the processor on the basis of information received from the operator calculates the duration of the synthesis interval and the interval of simulation of the scene signal, the update period of the offset impulse response of the scene, the sampling frequency of the PCA signal in time, the local oscillator frequency, the path distance of the PCA to the scene elements, the amplitude of the signal reflected by the elements scenes at each synthesis interval, the coordinates of the anchor point of the frame of the simulated signal, the law of change in the sampling frequency of the delayed signal, the law of change in Doppler the frequency of the signal reflected by the anchor point, the advance of the beginning of the simulated scene signal from the anchor point, the shifted impulse response of the scene, according to the calculation results, enters the values of the offset impulse response into the second RAM, the parameters of the Doppler frequency of the signal from the anchor point into the direct digital synthesis generator, the parameters of the generated frequencies in the frequency synthesizer, the initial state codes of the first and second range counters, determines the beginning and end of the signal simulation interval, turns on the combat mode on the interval of the signal simulation, forms the update cycle of the impulse response of the scene and the address of its reading from the second RAM.
RU2012153285/07A 2012-12-10 2012-12-10 Synthetic aperture radar signal simulator RU2522502C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153285/07A RU2522502C1 (en) 2012-12-10 2012-12-10 Synthetic aperture radar signal simulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153285/07A RU2522502C1 (en) 2012-12-10 2012-12-10 Synthetic aperture radar signal simulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012153285A RU2012153285A (en) 2014-06-20
RU2522502C1 true RU2522502C1 (en) 2014-07-20

Family

ID=51213525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012153285/07A RU2522502C1 (en) 2012-12-10 2012-12-10 Synthetic aperture radar signal simulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522502C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189247U1 (en) * 2019-02-21 2019-05-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" SIMULATOR OF REFLECTED RADAR SIGNALS
RU2717861C1 (en) * 2019-10-07 2020-03-26 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method for calibration of radio fuzzy based on autodyne
RU2775267C1 (en) * 2021-03-11 2022-06-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for distorting the radio location image in a synthetic-aperture radar
US20220342037A1 (en) * 2021-04-21 2022-10-27 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Digital data feed of radio detection and ranging, radar, signal analysis systems

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431568A (en) * 1993-06-21 1995-07-11 Mcdonnell Douglas Corporation Radar target generator
US6150976A (en) * 1998-08-12 2000-11-21 Aai Corporation Synthesis of overlapping chirp waveforms
US7145504B1 (en) * 2004-03-11 2006-12-05 Raytheon Company Arbitrary radar target synthesizer (arts)
WO2007069253A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Israel Aerospace Industries Ltd. A system and method of analyzing radar information
RU72768U1 (en) * 2007-11-27 2008-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" SIMULATOR OF RADAR SYSTEM OF CONTROL OF ON-BOARD RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT
US7602332B1 (en) * 2008-06-13 2009-10-13 Raytheon Company Reducing scattering center data using multi-volume aggregation
RU2386143C2 (en) * 2008-06-02 2010-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова" Method of simulating radio signal reflected from spatially distributed dynamic radiophysical scene in real time
RU99209U1 (en) * 2010-05-20 2010-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" COMPREHENSIVE SIMULATOR OF EXTERNAL SYSTEMS FOR EXERCISE OF RADAR COMPLEX
RU111702U1 (en) * 2011-05-30 2011-12-20 Открытое акционерное общество "Муромский завод радиоизмерительных приборов" DEVICE FOR IMITATION OF RADAR INFORMATION

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431568A (en) * 1993-06-21 1995-07-11 Mcdonnell Douglas Corporation Radar target generator
US6150976A (en) * 1998-08-12 2000-11-21 Aai Corporation Synthesis of overlapping chirp waveforms
US7145504B1 (en) * 2004-03-11 2006-12-05 Raytheon Company Arbitrary radar target synthesizer (arts)
WO2007069253A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Israel Aerospace Industries Ltd. A system and method of analyzing radar information
RU72768U1 (en) * 2007-11-27 2008-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" SIMULATOR OF RADAR SYSTEM OF CONTROL OF ON-BOARD RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT
RU2386143C2 (en) * 2008-06-02 2010-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова" Method of simulating radio signal reflected from spatially distributed dynamic radiophysical scene in real time
US7602332B1 (en) * 2008-06-13 2009-10-13 Raytheon Company Reducing scattering center data using multi-volume aggregation
RU99209U1 (en) * 2010-05-20 2010-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" COMPREHENSIVE SIMULATOR OF EXTERNAL SYSTEMS FOR EXERCISE OF RADAR COMPLEX
RU111702U1 (en) * 2011-05-30 2011-12-20 Открытое акционерное общество "Муромский завод радиоизмерительных приборов" DEVICE FOR IMITATION OF RADAR INFORMATION

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189247U1 (en) * 2019-02-21 2019-05-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" SIMULATOR OF REFLECTED RADAR SIGNALS
RU2717861C1 (en) * 2019-10-07 2020-03-26 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method for calibration of radio fuzzy based on autodyne
RU2775267C1 (en) * 2021-03-11 2022-06-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for distorting the radio location image in a synthetic-aperture radar
US20220342037A1 (en) * 2021-04-21 2022-10-27 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Digital data feed of radio detection and ranging, radar, signal analysis systems
RU2778939C1 (en) * 2021-07-15 2022-08-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Apparatus for distorting the radio location image in a synthetic-aperture radar

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012153285A (en) 2014-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Delisle et al. Moving target imaging and trajectory computation using ISAR
US6232913B1 (en) Method and system for measuring radar reflectivity and doppler shift by means of a pulse radar
Aftanas Through wall imaging with UWB radar system
RU2553272C1 (en) Method of measuring range and radial velocity in radar station with probing composite pseudorandom chirp pulse
Wang et al. Extending Loffeld's bistatic formula for the general bistatic SAR configuration
RU2625567C1 (en) Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation
RU2522502C1 (en) Synthetic aperture radar signal simulator
WO2022000333A1 (en) Radar detection method and related device
US20220252697A1 (en) Radar device
EP3418770A1 (en) Synthetic-aperture-radar signal processing device
Malanowski et al. Analysis of integration gain in passive radar
Shu et al. Development of multichannel real-time Hardware-in-the-Loop radar environment simulator for missile-borne Synthetic Aperture Radar
Brooker The design and implementation of a simulator for multistatic radar systems
RU2740782C1 (en) Method of radar surveying of earth and near-earth space by radar with synthesized antenna aperture in band with ambiguous range with selection of moving targets on background of reflections from underlying surface and radar with synthesized antenna aperture for implementation thereof
Bokov et al. Generation of Radar Ground Clutter Echoes with Jakes' Doppler Spectrum on FPGA
Liu et al. Efficient and precise frequency-modulated continuous wave synthetic aperture radar raw signal simulation approach for extended scenes
Stolle et al. Multiple-target frequency-modulated continuous-wave ranging by evaluation of the impulse response phase
Hongtu et al. Efficient raw signal generation based on equivalent scatterer and subaperture processing for SAR with arbitrary motion
Oreshkina et al. Discrete model of earth reflectivity for land clutter simulation
Ahmed et al. Enhanced azimuth resolution for spaceborne interrupted FMCW sar through spectral analysis
Hongxing Stepped frequency chirp signal SAR imaging
Cooke Scattering function approach for modeling time-varying sea clutter returns
Meleshin et al. Numerical method for Fourier transform of support function of SAR azimuth synthesis
Thorson Simultaneous Range-Velocity Processing and SNR Analysis of AFIT's Random Noise Radar
Lepekhina et al. Radar target hardware-in-the-loop simulation in carrier frequencies for SAR tests