一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法与流程

本发明涉及航空电子，尤其是涉及一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法。

背景技术：

1、在某引进装备性能测试及使用过程中，针对其系统的仿真测试是一个重要环节。现有的，目前已有该引进装备测试系统主要用于对该引进装备各部件性能指标的测试。所涉及的目标模拟局限于本地模式且目标干扰比较单一；在测试时目标干扰相关的参数只可设置为固定值或者按照一定规律变化，不可自动修改。此外，在真实外场测试需要消耗大量的人力、物力，成本较高，且需要注意天气环境等因素引起的不确定性的弊端，极大地限制了针对该主动制导体制引进雷达装备的使用和性能验证。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，该目标仿真模拟方法能够在实验室环境下，模拟该引进雷达装备测试所需的目标回波及干扰环境，采用软硬件结合的方法，结合上位机软件和fpga可方便地对目标回波和干扰参数进行设置，可靠度高且价格成本投入较低。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，包括如下步骤：

4、s1、首先，该所述目标仿真模拟方法的硬件部分包括上变频模块和目标信号发生器；上变频模块包括，功分器、带通滤波器、放大器、混频器及倍频器；目标信号发生器包括，微波链路单元、基带处理单元、显示控制单元及结构单元；上变频模块的输入端与引进装备输出信号通过射频线连接；上变频模块的输出端与目标信号发生器的输入端通过射频线连接；

5、上变频模块对引进装备输出的一路信号（包含中频信号和射频信号）进行分离，对射频信号进行倍频后形成回波预处理信号；

6、s2、其次对回波预处理信号进行下变频，fpga根据下变频后的回波预处理射频信号产生该引进装备雷达对应的基带信号，并对基带信号进行多普勒调制、延时调制、并加入干扰和杂波；

7、s3、最后，通过内置微波上变频模块对信号进行上变频，输出两路目标模拟回波信号或者一路目标回波信号和一路干扰信号。

8、进一步的，所述上变频模块的功分器用于将引进装备输出信号功分为两路；放大器用于对功分后的两路信号分别进行放大处理；混频器用于将放大后的两路信号进行混频处理；倍频器用于将射频信号的频率倍频。

9、进一步的，所述上变频模块中的带通滤波器用于不同频率段信号的滤波；共使用四个带通滤波器，分别对x1～x2频段、f1～f2频段、w1～w2频段、a1～a2频段的信号进行滤波。

10、进一步的，所述上变频模块的主要参数如下：

11、射频输入频率：x1~x2；

12、中频输入频率：f1~f2；

13、射测输出频率：a1~a2。

14、进一步的，所述上变频模块的工作过程如下：

15、引进装备输出一路信号，包含中频信号及射频信号，通过功分器将该路信号功分成两路，分别进行带通滤波处理，带通滤波处理后的中频信号和射频信号分别进入放大器，经放大后的两路信号进入混频器进行混频，再进行滤波处理后，对信号进行倍频，最后经带通滤波器滤波形成回波预处理信号；即上变频模块的输入为引进装备输出信号，上变频模块的输出为回波预处理信号。

16、进一步的，所述微波链路单元由内置微波下变频模块、内置微波上变频模块、内置微波频综模块组成，并实现射频信号和中频信号之间的频率转换；

17、所述内置微波下变频模块的功能是将射频信号下变频为中频信号，包括三级下变频，通过三个独立本振信号作为输入进行三级下变频，将接收到的射频信号转换成中频信号，同时还包括低噪声放大器和自动增益控制，对输入射频信号进行控制，得到相同功率的中频信号；

18、所述内置微波上变频模块的功能是将中频信号上变频为射频信号，包括三级上变频，通过三个独立本振信号作为输入进行三级上变频，将模拟中频信号转换成目标回波模拟信号，同时对信号功率进行控制调节，满足仿真所需的射频输出功率要求；

19、所述内置微波频综模块采用直接数字频率合成技术，为上变频模块和下变频模块提供本振信号，并为基带处理单元提供时钟同步信号。

20、进一步的，所述基带处理单元由高速ad子卡、高速da子卡，信号处理板，存储子卡组成，基带处理单元能够实现信号的基带处理，产生目标回波信号、干扰信号；

21、所述高速ad子卡即adc模块，其能够将模拟中频信号进行模数转换处理，得到数字中频信号；

22、所述高速da子卡即dac模块，其能够将数字中频信号进行数模转换处理，得到模拟中频信号；

23、所述信号处理板，其能够对数字信号进行多普勒调制、干扰调制、幅度调制产生目标回波信号、干扰信号；

24、所述存储子卡能够为对数字信号的延时提供缓存。

25、进一步的，所述显示控制单元由交换板、单板机、光反卡组成，显示控制单元能够通过用户交互界面，与目标信号发生器其他单元进行数据交换及总体控制；

26、所述交换板能够提供对外串口，支持板卡间信息交互；

27、所述单板机能够搭载目标信号发生器软件，进行人机交互，对工作模式、参数等进行配置，从而对输出信号进行控制；

28、所述光反卡的作用是进行光纤通信。

29、进一步的，所述结构单元由采用cpci总线架构的机箱、背板、电源组成，结构单元用于为各单元板卡提供数据交互pcie总线和供电。

30、进一步的，所述微波下变频模块与上变频模块的输出采用射频线连接，内置微波下变频模块的输出与基带处理单元的射频输入口通过射频线连接，内置微波频综与内置微波上变频模块、内置微波下变频模块均通过射频线进行连接，同时内置微波频综通过射频线与基带处理单元连接，基带处理单元的输出与内置微波上变频模块的输入通过射频线连接，内置微波上变频模块的输出通过射频线与喇叭天线连接，从而将射频信号辐射出去。显示控制单元单板机通过机箱背板pcie总线发送控制指令，传输至交换板，再由交换板通过背板pcie总线对微波链路单元、基带单元的板卡进行转发控制。

31、本发明的有益效果为：本发明所提供的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，在具体使用时，主要依赖于两部分硬件，一是上变频模块，二是目标信号发生器；上变频模块能够实现对引进装备输出信号的第一层级的处理，目标信号发生器能够在中频、数字域上实现目标回波及干扰信号的生成，并通过数模转换及内置上变频实现目标回波、干扰射频信号的产生，最后通过微波天线辐射出去；本发明所提供的目标仿真模拟方法在实验室环境条件下，可为该引进装备的半实物仿真实验提供信号输入，灵活地对目标回波、干扰参数等进行设置，可应用到该装备的半实物仿真试验，综合全面考察该引进装备的性能，有效规避了本地测试的局限性，同时与真实外场测试相比，可大大降低成本消耗。

技术特征：

1.一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述上变频模块的功分器用于将引进装备输出信号功分为两路；放大器用于对功分后的两路信号分别进行放大处理；混频器用于将放大后的两路信号进行混频处理；倍频器用于将射频信号的频率倍频。

3.根据权利要求2所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述上变频模块中的带通滤波器用于不同频率段信号的滤波；共使用四个带通滤波器，分别对x1～x2频段、f1～f2频段、w1～w2频段、a1～a2频段的信号进行滤波。

4.根据权利要求3所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述上变频模块的主要参数如下：

5.根据权利要求2所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述上变频模块的工作过程如下：

6.根据权利要求5所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述微波链路单元由内置微波下变频模块、内置微波上变频模块、内置微波频综模块组成，并实现射频信号和中频信号之间的频率转换；

7.根据权利要求6所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述基带处理单元由高速ad子卡、高速da子卡，信号处理板，存储子卡组成，基带处理单元能够实现信号的基带处理，产生目标回波信号、干扰信号；

8.根据权利要求7所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述显示控制单元由交换板、单板机、光反卡组成，显示控制单元能够通过用户交互界面，与目标信号发生器其他单元进行数据交换及总体控制；

9.根据权利要求8所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述结构单元由采用cpci总线架构的机箱、背板、电源组成，结构单元用于为各单元板卡提供数据交互pcie总线和供电。

10.根据权利要求9所述的一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，其特征在于，所述微波下变频模块与上变频模块的输出采用射频线连接，内置微波下变频模块的输出与基带处理单元的射频输入口通过射频线连接，内置微波频综与内置微波上变频模块、内置微波下变频模块均通过射频线进行连接，同时内置微波频综通过射频线与基带处理单元连接，基带处理单元的输出与内置微波上变频模块的输入通过射频线连接，内置微波上变频模块的输出通过射频线与喇叭天线连接，从而将射频信号辐射出去；显示控制单元单板机通过机箱背板pcie总线发送控制指令，传输至交换板，再由交换板通过背板pcie总线对微波链路单元、基带单元的板卡进行转发控制。

技术总结本发明涉及航空电子技术领域，尤其是涉及一种主动制导体制引进雷达装备的目标仿真模拟方法，在具体使用时，上变频模块能够实现对该引进装备输出信号的第一层级的处理，目标信号发生器能够在中频、数字域上实现目标回波及干扰信号的生成，并通过数模转换及内置上变频实现目标回波、干扰射频信号的产生，最后通过微波天线辐射出去；可为该引进装备的半实物仿真实验提供信号输入，灵活地对目标回波、干扰参数等进行设置，可应用到该装备的半实物仿真试验，综合全面考察该引进装备的性能，有效规避了本地测试的局限性，同时与真实外场测试相比，可大大降低成本消耗。技术研发人员：雷杰,孙姚姚,刘志永,刘菲,杨晓运,李晓峰,赵振华受保护的技术使用者：国营洛阳丹城无线电厂技术研发日：技术公布日：2024/11/14