通用雷達(dá)目標(biāo)信號模擬平臺分析與研究

中電科儀器儀表有限公司 唐洪軍

1 概述

通用雷達(dá)目標(biāo)信號模擬平臺是在通用軟件平臺TestCent基礎(chǔ)上，通過增加測試設(shè)備和軟件模塊，實現(xiàn)對雷達(dá)中各模塊的功能性能指標(biāo)進(jìn)行測試和驗證，使各型雷達(dá)設(shè)備在設(shè)計、制造、試驗和應(yīng)用階段進(jìn)行分析、研究和測試，特別是在研制與調(diào)試階段，提供完整的測試驗證解決方案。

2 平臺實現(xiàn)的功能

1)產(chǎn)生和模擬固定距離靜目標(biāo)，目標(biāo)距離可通過系統(tǒng)軟件控制和設(shè)置；

2)產(chǎn)生和模擬運動目標(biāo)，目標(biāo)起始位置、終止位置、運動速度可靈活編程設(shè)定；

3)接收端口增益可程控，滿足不同雷達(dá)發(fā)射功率匹配的要求；

4)可接收和回放出脈沖體制和連續(xù)波體制雷達(dá)目標(biāo)信號。

圖1 雷達(dá)目標(biāo)信號模擬平臺原理框圖

3 平臺總體設(shè)計

通用雷達(dá)目標(biāo)信號模擬平臺總體技術(shù)方案如圖1所示，主要包括主控計算機、目標(biāo)模擬測試裝置、DRFM系統(tǒng)、本振信號源等部分組成。

主控計算機中運行目標(biāo)模擬系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)對儀器的控制。

目標(biāo)模擬測試裝置中將外部送入的雷達(dá)信號下變頻到中頻，同時測試裝置中的將中頻信號上變頻到射頻微波信號。

DRFM系統(tǒng)實現(xiàn)對中頻信號的高速數(shù)字采樣，并實時存儲采樣下來的雷達(dá)信號，通過D/A電路再恢復(fù)成模擬中頻信號。通過精確控制數(shù)字信號的存儲及回放時間，可以實現(xiàn)精確的中頻信號延遲功能。延遲后的中頻信號再通過DRFM系統(tǒng)中的多普勒調(diào)制功能實現(xiàn)信號的多普勒頻率調(diào)制，實現(xiàn)速度信息的模擬。

信號源為系統(tǒng)提供需要的射頻及微波本振信號。

系統(tǒng)具體的工作流程為：外部輸入的雷達(dá)信號首先送到目標(biāo)模擬測試裝置，經(jīng)過多級下變頻后，轉(zhuǎn)換為中頻信號；中頻信號送到DRFM中，在DRFM，中頻信號被分配到4個獨立的通道，這4個通道可以進(jìn)行獨立的采集存儲控制，通過進(jìn)行數(shù)字量化、存儲，并按照設(shè)定的目標(biāo)距離信息進(jìn)行回放控制，通過同AD對應(yīng)的DA電路，實現(xiàn)數(shù)字到模擬中頻的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后，相當(dāng)于在中頻信號中調(diào)制了距離信息。再通過多普勒頻率調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，實現(xiàn)將速度信息調(diào)制到中頻信號上。DRFM送出的中頻信號被送到目標(biāo)模擬測試裝置中，該測試裝置在通過多級上變頻濾波處理，實現(xiàn)中頻信號到射頻微波信號的轉(zhuǎn)換，通過輸出端口的電調(diào)衰減器，可以實現(xiàn)模擬信號幅度大小的調(diào)整，從而最終實現(xiàn)了目標(biāo)的距離、速度、大小等參量的模擬功能。

4 軟件設(shè)計

雷達(dá)目標(biāo)信號模擬平臺使用系統(tǒng)軟件平臺TestCenter，該軟件具有開放式體系架構(gòu)，具有非編程式測試序列開發(fā)技術(shù)，可以幫助測試系統(tǒng)軟件工程師快速開發(fā)需要的測試軟件，可以快速實現(xiàn)各項參數(shù)的編輯設(shè)定，實現(xiàn)目標(biāo)的設(shè)定與模擬，同時模擬結(jié)果以圖示的方式顯示在軟件操作界面上。同時提供二次開發(fā)接口。本系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)示意圖

系統(tǒng)軟件采用“基礎(chǔ)平臺+工具包”的通用可擴展體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，系統(tǒng)軟件中的集成開發(fā)環(huán)境的設(shè)計思想是利用統(tǒng)一集成的界面為自動測試系統(tǒng)中的各要素提供完整視圖，方便用戶對被測件(UUT)、測試資源、測試程序、測試數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)一的組織、管理、設(shè)計和開發(fā)。測試程序執(zhí)行環(huán)境的設(shè)計目標(biāo)是為測試操作人員提供測試執(zhí)行功能，要求界面簡約，并能提供多種方式的執(zhí)行、調(diào)試功能。

5 結(jié)束語

通用雷達(dá)目標(biāo)信號模擬平臺采用一套寬帶、開放的軟硬件平臺，設(shè)備可進(jìn)行手動操作，也可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)對雷達(dá)目標(biāo)信號的模擬和測試；已達(dá)到對多種雷達(dá)目標(biāo)信號模擬的功能。