一种雷达脉冲信号模拟器系统的制作方法

本实用新型涉及雷达脉冲信号电子电路，具体涉及一种基于C8051单片机和EPM1270CPLD的雷达脉冲信号模拟器系统。

背景技术：

目前，雷达脉冲信号模拟器用于产生雷达脉冲调制所需的脉冲信号，用于雷达和电子对抗设备的测试与调试。

现有的雷达脉冲信号模拟器，实现方法非常多，一般采用高端芯片和复杂系统实现，如计算机板卡、高速DSP芯片、FPGA芯片以及ARM系统等方式，成本较高，价格昂贵，而且大多都是为某些领域的专门应用而设计，功能固定且能提供的信号类型不多。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提供一种基于C8051单片机和EPM1270CPLD的低成本雷达脉冲信号模拟器系统。

根据本实用新型采用的技术方案是：一种雷达脉冲信号模拟器系统，其特征在于，包括雷达脉冲信号模拟器板、电源模块、微波频率源、微波放大器、微波耦合器、液晶显示器、射频输出端子、射频检测端子、视频输入输出端子、指示灯、键盘和控制开关；所述雷达脉冲信号模拟器板分别连接电源模块、液晶显示屏、键盘及控制开关、指示灯、脉冲输入端子、脉冲输出端子、微波放大器；所述雷达脉冲信号模拟器板连接微波频率源；微波频率源连接微波耦合器；微波耦合器连接微波放大器；微波放大器连接射频输出端子。

进一步地，所述雷达脉冲信号模拟器系统还包括雷达脉冲信号模拟器板、电源模块、液晶显示器、2路LVTTL视频输入输出端子SMA、2路TTL视频输入端子SMA；2路TTL视频输出端子SMA；8路TTL视频输入端子IDE；8路TTL视频输出端子IDE；14路集电极开路视频输出端子IDE；指示灯、键盘和控制开关；所述雷达脉冲信号模拟器板分别连接电源模块、液晶显示屏、键盘及控制开关、指示灯；所述雷达脉冲信号模拟器板分别2路LVTTL视频输入输出端子SMA、2路TTL视频输入端子SMA；2路TTL视频输出端子SMA；8路TTL视频输入端子IDE；8路TTL视频输出端子IDE；14路集电极开路视频输出端子IDE。

更进一步地，所述雷达脉冲信号模拟器板由C8051单片机、EPM1270CPLD及外围驱动电路组成；所述外围驱动电路设有2个RS232串行通讯接口，能与其它模块进行串行通讯；设有2路独立SVTTL电平脉冲输出；设有8路独立TTL电平脉冲输出；设有8路独立TTL电平脉冲输入；设有14路独立集电极开路控制输出；设有8路LVTTL电平I/O。

本实用新型的优点：

本实用新型由于采用了CPLD模块产生雷达信号，可以通过编程灵活改变信号类型，根据用户需求增加的信号模式，或者提供部分信号模式。

由于采用C8051F020单片机进行控制、数据传输、通讯，可以非常灵活地进行信号类型和参数的设置和各种控制，可以直接连接外部接口器件和微波信号模块，组成一个雷达信号模拟器系统；

可以直接扩展外部输入输出端子，组成一个雷达信号视频脉冲模拟器系统。

提供输入接口，允许外部同步脉冲输入，可用户设备同步；

提供输入接口，允许外部脉冲输入，并经过可编程变换产生脉冲输出，从而提供灵活方便的信号产生方式；

除了提供TTL和LVTTL输出电平，14路OC输出还可以根据用户需要提供连接合适的输出电平。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例的一种雷达脉冲信号模拟器系统第一实施例原理图；

图2是本实用新型实施例的一种雷达脉冲信号模拟器系统第二实施例原理图；

图3是本实用新型实施例的一种雷达脉冲信号模拟器系统的模拟器板原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

参考图1，如图1所示的一种雷达脉冲信号模拟器系统，其特征在于，包括雷达脉冲信号模拟器板、电源模块、微波频率源、微波放大器、微波耦合器、液晶显示器、射频输出端子、射频检测端子、视频输入输出端子、指示灯、键盘和控制开关；所述雷达脉冲信号模拟器板分别连接电源模块、液晶显示屏、键盘及控制开关、指示灯、脉冲输入端子、脉冲输出端子、微波放大器；所述雷达脉冲信号模拟器板连接微波频率源；微波频率源连接微波耦合器；微波耦合器连接微波放大器；微波放大器连接射频输出端子。

该系统的原理：

模拟器板通过两个RS232串行接口分别连接微波频率源模块和液晶显示器模块，通过8个IO口连接控制按键和指示灯，按键设置的状态信息和输入的参数信息由IO口读入C8051F020单片机。经过单片机处理，由RS232串行端口去控制微波频率源产生相应的射频频率，同时微波频率源的工作状态也可以由RS232串口上报给单片机。

单片机根据读取的视频脉冲工作模式和脉冲参数去控制EPM1270CPLD产生相应的脉冲信号，去调制微波频率源和放大器的输出，最终形成射频雷达模拟信号。

同时，调制脉冲可以送到输出端口，以供用户观察、测试或作为同步信号；当需要外接调制信号或脉冲同步信号时，可由脉冲输入端输入调制或同步脉冲。

雷达模拟器的所有工作状态和工作参数可以通过RS232串口送给液晶显示器进行显示，同时，个别重要的状态指示信号可以由C8051F020单片机通过IO口，驱动指示灯进行指示。

实施例2

参考图2，如图2所示，所述雷达脉冲信号模拟器系统还包括雷达脉冲信号模拟器板、电源模块、液晶显示器、2路LVTTL视频输入输出端子SMA、2路TTL视频输入端子SMA；2路TTL视频输出端子SMA；8路TTL视频输入端子IDE；8路TTL视频输出端子IDE；14路集电极开路视频输出端子IDE；指示灯、键盘和控制开关；所述雷达脉冲信号模拟器板分别连接电源模块、液晶显示屏、键盘及控制开关、指示灯；所述雷达脉冲信号模拟器板分别设有2路LVTTL视频输入输出端子SMA、2路TTL视频输入端子SMA；2路TTL视频输出端子SMA；8路TTL视频输入端子IDE；8路TTL视频输出端子IDE；14路集电极开路视频输出端子IDE。

系统原理：

模拟器板通过两个RS232串行接口分别连接液晶显示器模块，通过8个IO口连接控制按键和指示灯，按键设置的状态信息和输入的参数信息由IO口读入C8051F020单片机。经过单片机处理，单片机根据读取的视频脉冲工作模式和脉冲参数去控制EPM1270CPLD产生相应的脉冲信号，同时，控制不同种类脉冲信号，根据要求，分别送到相应的24个输出端口，以供用户使用；当需要外接调制信号或脉冲同步信号时，可由2个LVTTL端口，或8个TTL脉冲输入端口输入调制或同步脉冲，再由C8051F020单片机分配给EPM1270CPLD的相应输入端，以供产生脉冲信号使用。14路集电极开路输出，可以灵活地实现脉冲输出的电平变换，产生所较宽范围的脉冲电平。

最终形成的雷达视频脉冲信号最多形成24路输出。

雷达模拟器的所有工作状态和工作参数可以通过RS232串口送给液晶显示器进行显示，同时，个别重要的状态指示信号可以由C8051F020单片机通过IO口，由指示灯进行指示。

参考图3，如图3所示，所述雷达脉冲信号模拟器板由C8051单片机、EPM1270CPLD及外围驱动电路组成；所述外围驱动电路具有2个RS232串行通讯接口，可与其它模块进行串行通讯；具有2路独立SVTTL电平脉冲输出(SMA接口)；设有8路独立TTL电平脉冲输出(IDE接口，其中2路可接SMA接口)；设有8路独立TTL电平脉冲输入(IDE接口，其中2路可接SMA接口)；设有14路独立集电极开路控制输出；具有8路SVTTL电平I/O。

电路原理为:

(1)雷达脉冲信号的产生由一片EPM1270CPLD来实现，通过对EPM1270CPLD芯片进行编程，在EPM1270CPLD芯片可以产生以下功能模块：常规脉冲模块、天线扫描信号模块、脉冲多普勒模块、参差重频模块、抖动重频模块、脉冲组模块和多通道输出。

常规脉冲模块：需要用户设置重频和脉宽参数；

天线扫描信号模块：需要用户设置扫描周期和波束宽度；

脉冲多普勒模块：需要用户设置重频个数，重频频率和脉宽参数；

参差重频模块：需要用户设置重频个数，重频频率和脉宽参数；

抖动重频模块：需要用户设置重频频率，抖动率和脉宽参数；

脉冲组模块：可根据用户需求编程，需要用户输入组编号；

多通道输出:用户可将所设定信号指定到某一路或多路输出端子上；

可以根据最小脉冲宽度的要求，配置相应的晶振芯片，满足信号的最佳设置需求。

(2)对雷达脉冲信号的参数输入，工作状态的控制，与用户的输入输出接口等，由一片C8051F020单片机来完成。C8051F020单片机通过一个8位IO口，两个RS232串行通讯口，可连接键盘、液晶显示器、独立按键和其他器件，接受用户输入参数和控制指令，传输脉冲参数，控制EPM1270CPLD的工作状态。

8位IO口，每一位都可以设置成独立的输入或输出，电路中设置了内部上拉，可直接应用；两个RS232串行通讯口，通讯速率可独立设置。各个端口的定义如下表：

本系统的有益效果：

(1)由于采用了CPLD模块产生雷达信号，可以通过编程灵活改变信号类型，根据用户需求增加的信号模式，或者提供部分信号模式。

(2)由于采用C8051F020单片机进行控制、数据传输、通讯，可以非常灵活地进行信号类型和参数的设置和各种控制，可以直接连接外部接口器件和微波信号模块，组成一个雷达信号模拟器系统；

(3)可以直接扩展外部输入输出端子，组成一个雷达信号视频脉冲模拟器系统。

(4)提供输入接口，允许外部同步脉冲输入，可用户设备同步；

(5)提供输入接口，允许外部脉冲输入，并经过可编程变换产生脉冲输出，从而提供灵活方便的信号产生方式；

(6)除了提供TTL和LVTTL输出电平，14路OC输出还可以根据用户需要提供连接合适的输出电平。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。