冲激信号仿真系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冲激信号仿真系统，包括：下变频单元、数字信号处理单元、上变频单元、开关矩阵、阵列天线，所述下变频单元输入端与下变基带信号输入端相连接，A路回波基带信号输出端,B路回波基带信号输出端，C路回波基带信号输出端与A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器的输入端一对一对应连接，A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器的输出端分别与开关矩阵三个输入端相连接，开关矩阵多个输出端分别与阵列天线输入端相连接。本实用新型提供的冲激信号仿真系统，将原有的射频仿真系统的射频信号源和射频仿真阵列结合在一起，实现更复杂的目标回波信号的模拟，即可以实现方位、俯仰和距离三维目标雷达回波信号的模拟。
【专利说明】冲激信号仿真系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冲激信号仿真系统，属于雷达系统仿真【技术领域】。
【背景技术】
[0002]冲激信号雷达技术是一门综合性的高新技术。近二十年来，对于冲激信号的研究取得了较大的发展，冲激信号被广泛应用于隐蔽目标的探测中。因为冲激雷达信号具有更宽的信号带宽，所以具有更高的距离分辨率。在冲激雷达的研发和测试过程中，对射频仿真系统提出了更高的要求。不仅要求射频仿真系统能够提模拟一维距离向目标，还需要在空间角度上能够更逼真的模拟目标的散射特性。
[0003]当前的射频仿真系统由射频信号源和射频仿真阵列组成。射频信号源模拟目标回波的一维距离向散射特性。射频仿真阵列模拟目标回波到达角。由于使用的是模拟衰减器和模拟移相器，在一个控制周期内衰减器和移相器只能有一组控制值，所以在一个控制周期内只能模拟一个角位置。已不能满足宽带雷达仿真试验对于目标的需求。
实用新型内容
[0004]目的:为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种冲激信号仿真系统。
[0005]技术方案:为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种冲激信号仿真系统，包括:下变频单元、数字信号处理单元、上变频单元、开关矩阵、阵列天线，所述数字信号处理单元包括:下变基带信号输入端，A路回波基带信号输出端，B路回波基带信号输出端，C路回波基带信号输出端；所述上变频单元包括:A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器；所述开关矩阵包括三个输入端，多个输出端；所述下变频单元输入端与下变基带信号输入端相连接，A路回波基带信号输出端，B路回波基带信号输出端，C路回波基带信号输出端与A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器的输入端一对一对应连接，A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器的输出端分别与开关矩阵三个输入端相连接，开关矩阵多个输出端分别与阵列天线输入端相连接。
[0007]所述数字信号处理单元包括:模数转换器，数字下变频器，多个距离调制装置，A路幅度调制装置，B路幅度调制装置，C路幅度调制装置，A路相位调制装置，B路相位调制装置，C路相位调制装置，A路加法器，B路加法器，C路加法器，A路数字上变频器，B路数字上变频器，C路数字上变频器，A路数模转换器，B路数模转换器，C路数模转换器；所述数字下变频器设置有多个输出端；所述距离调制装置按角度模拟的需求设置有A路输出端，B路输出端，C路输出端；所述模数转换器输出端与数字下变频器输入端相连接，数字下变频器多个输出端分别与多个距离调制装置的输入端相连接，每个距离调制装置的A路输出端依次与A路幅度调制装置、A路相位调制装置相连接，每个距离调制装置的B路输出端依次与B路幅度调制装置、B路相位调制装置相连接，每个距离调制装置的C路输出端依次与C路幅度调制装置、C路相位调制装置相连接；所有A路相位调制装置的输出端与A路加法器、A路数字上变频器、A路数模转换器依次连接，所有B路相位调制装置的输出端与B路加法器、B路数字上变频器、B路数模转换器依次连接，所有C路相位调制装置的输出端与C路加法器、C路数字上变频器、C路数模转换器依次连接。
[0008]所述A路幅度调制装置，B路幅度调制装置，C路幅度调制装置，A路相位调制装置，B路相位调制装置，C路相位调制装置均按角位置和RCS的控制参数进行调制。
[0009]作为优选方案，所述阵列天线设置为三元组天线。
[0010]有益效果:本实用新型提供的冲激信号仿真系统，满足宽带雷达仿真试验时对于目标的需求。通过将数字信号处理技术运用到射频仿真阵列中，将原有的射频仿真系统的射频信号源和射频仿真阵列结合在一起，实现更复杂的目标回波信号的模拟，即可以实现方位、俯仰和距离三维目标雷达回波信号的模拟。
[0011]本实用新型与传统的射频仿真阵列相比优点在于:
[0012]I)、将原有的射频信号源和射频仿真阵列合二为一，减少了射频仿真系统设备数量;
[0013]2)、将原来射频仿真阵列中的模拟衰减器和模拟移相器用现在的数字信号处理单元中的数字幅度调制和数字移相器代替，能够得到更高的控制精度；
[0014]3)、原有的射频仿真系统只能模拟一维距离向目标回波信号，现在的可以模拟方位、俯仰和距离三维目标回波信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为冲激信号仿真系统的结构示意图；
[0016]图2为数字信号处理单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0018]如图1所示，一种冲激信号仿真系统，包括:下变频单元1、数字信号处理单元2、上变频单元、开关矩阵4、阵列天线5，所述数字信号处理单元2包括:下变基带信号输入端，A路回波基带信号输出端，B路回波基带信号输出端，C路回波基带信号输出端；所述上变频单元包括:A路上变频器31，B路上变频器32，C路上变频器33 ;所述开关矩阵4包括三个输入端，多个输出端；所述下变频单元I输入端与下变基带信号输入端相连接，A路回波基带信号输出端，B路回波基带信号输出端，C路回波基带信号输出端与A路上变频器31，B路上变频器32，C路上变频器33的输入端一对一对应连接，A路上变频器31，B路上变频器32，C路上变频器33的输出端分别与开关矩阵4三个输入端相连接，开关矩阵4多个输出端分别与阵列天线5输入端相连接。
[0019]如图2所示，所述数字信号处理单元2包括:模数转换器201，数字下变频器202，多个距离调制装置203，A路幅度调制装置204，B路幅度调制装置205，C路幅度调制装置206，A路相位调制装置207，B路相位调制装置208，C路相位调制装置209，A路加法器210，B路加法器211，C路加法器212，A路数字上变频器213，B路数字上变频器214，C路数字上变频器215，A路数模转换器216，B路数模转换器217，C路数模转换器218 ;所述数字下变频器202设置有多个输出端；所述距离调制装置203按角度模拟的需求设置有A路输出端，B路输出端，C路输出端；所述模数转换器201输出端与数字下变频器202输入端相连接，数字下变频器202多个输出端分别与多个距离调制装置203的输入端相连接，每个距离调制装置203的A路输出端依次与A路幅度调制装置204、A路相位调制装置207相连接，每个距离调制装置203的B路输出端依次与B路幅度调制装置205、B路相位调制装置208相连接，每个距离调制装置203的C路输出端依次与C路幅度调制装置206、C路相位调制装置209相连接；所有A路相位调制装置207的输出端与A路加法器210、A路数字上变频器213、A路数模转换器216依次连接，所有B路相位调制装置208的输出端与B路加法器211、B路数字上变频器214、B路数模转换器217依次连接，所有C路相位调制装置209的输出端与C路加法器212、C路数字上变频器215、C路数模转换器218依次连接。
[0020]具体实施例如下:雷达冲激信号通过下变频单元为数字信号处理单元提供基带信号；基带信号由模数转换器转换成数字信号处理单元可以处理的数字基带信号。数字基带信号通过数字下变频转换成零中频信号，零中频信号依据系统需要的模拟目标散射点分成多个散射点通路。每个散射点通路经过距离调制按照角度模拟的需求分成三路信号(A/B/C支路信号)。三个支路信号根据散射点的角位置控制参数和RCS (雷达散射截面)控制参数调制回波信号的幅度和相位。所有散射点通路的同一个支路的回波信号经过调制后相加，并通过数字上变频和DA转换器转换成目标回波基带信号。将目标回波基带信号经过上变频转换成雷达的工作频段范围内。通过开关矩阵控制仿真阵列天线辐射信号，并在空间进行合成模拟目标的空间回波信号。
[0021]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种冲激信号仿真系统，包括:下变频单元、数字信号处理单元、上变频单元、开关矩阵、阵列天线，其特征在于:所述数字信号处理单元包括:下变基带信号输入端，A路回波基带信号输出端，B路回波基带信号输出端，C路回波基带信号输出端；所述上变频单元包括:A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器；所述开关矩阵包括三个输入端，多个输出端；所述下变频单元输入端与下变基带信号输入端相连接，A路回波基带信号输出端，B路回波基带信号输出端，C路回波基带信号输出端与A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器的输入端一对一对应连接，A路上变频器，B路上变频器，C路上变频器的输出端分别与开关矩阵三个输入端相连接，开关矩阵多个输出端分别与阵列天线输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的冲激信号仿真系统，其特征在于:所述数字信号处理单元包括:模数转换器，数字下变频器，多个距离调制装置，A路幅度调制装置，B路幅度调制装置，C路幅度调制装置，A路相位调制装置，B路相位调制装置，C路相位调制装置，A路加法器，B路加法器，C路加法器，A路数字上变频器，B路数字上变频器，C路数字上变频器，A路数模转换器，B路数模转换器，C路数模转换器；所述数字下变频器设置有多个输出端；所述距离调制装置按角度模拟的需求设置有A路输出端，B路输出端，C路输出端；所述模数转换器输出端与数字下变频器输入端相连接，数字下变频器多个输出端分别与多个距离调制装置的输入端相连接，每个距离调制装置的A路输出端依次与A路幅度调制装置、A路相位调制装置相连接，每个距离调制装置的B路输出端依次与B路幅度调制装置、B路相位调制装置相连接，每个距离调制装置的C路输出端依次与C路幅度调制装置、C路相位调制装置相连接；所有A路相位调制装置的输出端与A路加法器、A路数字上变频器、A路数模转换器依次连接，所有B路相位调制装置的输出端与B路加法器、B路数字上变频器、B路数模转换器依次连接，所有C路相位调制装置的输出端与C路加法器、C路数字上变频器、C路数模转换器依次连接。
3.根据权利要求2所述的冲激信号仿真系统，其特征在于:所述A路幅度调制装置，B路幅度调制装置，C路幅度调制装置，A路相位调制装置，B路相位调制装置，C路相位调制装置均按角位置和RCS的控制参数进行调制。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的冲激信号仿真系统，其特征在于:所述阵列天线设置为三元组天线。
【文档编号】G01S7/40GK204101724SQ201420613303
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】王传礼, 朱健康, 陈海昆 申请人:南京长峰航天电子科技有限公司