专利名称：空中目标回波信号模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空中目标回波信号模拟装置，属于飞机雷达校准、定位领域。
背景技术：
最近国内外多次出现航空事故，飞机飞行安全受到人们越累越多关注。飞机雷达的准确定位为飞机飞行安全起到了决定性的作用。传统的飞机雷达校准需要飞机贴地飞行，使得雷达接收到的目标回波信号中含有许多背景噪声，大大降低了雷达探测的能力，有时候甚至误判断，丧失对低空和超低空飞行目标的探测能力，给雷达探测及生存带来困难和威胁。
发明内容本实用新型目的是为了解决传统的飞机雷达校准需要飞机贴地飞行，导致雷达定位不准的问题，提供了一种空中目标回波信号模拟装置。本实用新型所述空中目标回波信号模拟装置，它包括天线系统、信号发射系统、回波信号接收系统、DSP数字信号处理系统、本振电路和同步器，信号发射系统的雷达信号输出端与天线系统的雷达信号输入端相连，天线系统的输出端与回波信号接收系统的雷达信号输入端相连，本振电路的高频电磁波信号输出端同时与信号发射系统的高频电磁波信号输入端、回波信号接收系统的高频电磁波信号输入端和同步器的高频电磁波信号输入端相连，回波信号接收系统的雷达中频放大信号输出端与DSP数字信号处理系统的雷达中频放大信号输入端相连，同步器的脉冲同步信号输出端同时与信号发射系统的脉冲同步信号输入端、回波信号接收系统的脉冲同步信号输入端和DSP数字信号处理系统的脉冲同步信号输入端相连。本实用新型的优点本实用新型具有的无距离盲区、分辨力高、辐射功率小、良好的低截获概率和易于实现固态化设计、特别适用于目标特性研究领域的特点，通过对方向性强及高增益天线的设计和选取、利用目标回波中携带的多普勒信息，在频域实现目标和杂波的分离，将具有特定多普勒频移的目标回波检测出来，再通过信号处理系统，应用优化的信号处理算法完成对直升机速度及高度参数的测量。系统在保证精度前提下提高的实时处理能力。
图1是本实用新型所述空中目标回波信号模拟装置的结构示意图；图2是天线系统的结构示意图；图3是回波信号接收系统的结构示意图；图4是DSP数字信号处理系统的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述空中目标回波信号模拟装置，它包括天线系统1、信号发射系统2、回波信号接收系统3、DSP数字信号处理系统4、本振电路5和同步器6，信号发射系统2的雷达信号输出端与天线系统I的雷达信号输入端相连，天线系统I的输出端与回波信号接收系统3的雷达信号输入端相连，本振电路5的高频电磁波信号输出端同时与信号发射系统2的高频电磁波信号输入端、回波信号接收系统3的高频电磁波信号输入端和同步器6的高频电磁波信号输入端相连，回波信号接收系统3的雷达中频放大信号输出端与DSP数字信号处理系统4的雷达中频放大信号输入端相连，同步器6的脉冲同步信号输出端同时与信号发射系统2的脉冲同步信号输入端、回波信号接收系统3的脉冲同步信号输入端和DSP数字信号处理系统4的脉冲同步信号输入端相连。
具体实施方式
二 下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，天线系统I包括天线1-1、发射机1-2、接收机1-3和收发开关电路1-4，天线1-1的第一输入输出端与发射机1-2的第一输入输出端相连，天线1-1的第二输入输出端与接收机1-3的第一输入输出端相连；发射机1-2的第二输入输出端与收发开关电路1-4的第一输入输出端相连,接收机1-3的第二输入输出端与收发开关电路1-4的第二输入输出端相连；收发开关电路1-4的雷达信号输入端与信号发射系统2的雷达信号输出端相连，收发开关电路1-4的输出端与回波信号接收系统3的雷达信号输入端相连。
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三下面结合图3说明本实施方式，本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，回波信号接收系统3包括功放和混频电路3-1、主中放电路3-2、检波器3-3、受控AGC电路3-4、译码器3-5和带通滤波器3-6，功放和混频电路3-1的雷达信号输入端与天线系统I的输出端相连，本振电路5的高频电磁波信号输出端与功放和混频电路3-1的高频电磁波信号输入端相连，功放和混频电路3-1的差频信号输出端与主中放电路3-2的信号输入端相连，本振电路5的高频电磁波信号输出端还与主中放电路3-2的高频电磁波信号输入端相连，同步器6的脉冲同步信号输出端与主中放电路3-2的脉冲同步信号输入端相连，受控AGC电路3-4的增益输出端与主中放电路3_2的增益输入端相连，主中放电路3-2的输出端与检波器3-3的输入端相连,检波器3_3的第一输出端与受控AGC电路3-4的输入端相连，检波器3-3的第二输出端与译码器3-5的输入端相连，译码器3-5的输出端与带通滤波器3-6的输入端相连，带通滤波器3-6的雷达中频放大信号输出端与DSP数字信号处理系统4的雷达中频放大信号输入端相连。
具体实施方式
四下面结合图4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一、二或三作进一步说明，DSP数字信号处理系统4包括差频信号发生器4-1、AD转换电路4-2、DSP数字处理芯片4-3、FLASH存储器4-4、单片机4_5和RS232通信接口电路4_6，[0029]差频信号发生器4-1的脉冲同步信号输入端与同步器6的脉冲同步信号输出端相连，差频信号发生器4-1的输出端与AD转换电路4-2的模拟信号输入端相连，AD转换电路4-2的数字信号输出端与DSP数字处理芯片4-3的差频数字信号输入端相连，DSP数字处理芯片4-3的中频放大雷达信号输入端与回波信号接收系统3的输出端相连，DSP数字处理芯片4-3的存储输入输出端与FLASH存储器4-4的输入输出端相连，DSP数字处理芯片4_3的数据处理输入输出端与单片机4-5的数据处理输入输出端相连，单片机4-5的通信输入输出端与RS232通信接口电路的输入输出端相连。DSP数字处理芯片4-3选用型号为TMS320C5402的信号处理芯片。FLASH存储器4-4选用型号为SST29LE010的闪存。单片机4-5选用型号为AT89S52的单片机。
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五本实施方式对实施方式四作进一步说明，DSP数字信号处理系统4还包括输入控制部4-7，输入控制部4-7的输出端与单片机4-5的外部数据输入端相连。
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六本实施方式对实施方式四作进一步说明，DSP数字信号处理系统4还包括输出显示部4-8和遥控无线接收电路4-9，单片机4-5的显示输出端与输出显示部4-8的显示输入端相连，单片机4-5的无线输出端与遥控无线接收电路4-9的输入端相连。工作原理天线系统I主要是对现场的环境参数进行采集得出系统初始值等，信号发射系统2主要是产生可供雷达天线发射的电磁波，回波信号接收模块3主要是对雷达天线接收到的信号进行中频放大，DSP数字信号处理系统4主要是对接收到的信号进行数学分析并计算出个个环境参数，本振电路5可以为整体电路提供差频信号，同步器6主要是产生脉冲同步信号。
权利要求1.空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，它包括天线系统(I)、信号发射系统(2)、 回波信号接收系统(3)、DSP数字信号处理系统(4)、本振电路(5)和同步器￠)，信号发射系统(2)的雷达信号输出端与天线系统(I)的雷达信号输入端相连，天线系统(I)的输出端与回波信号接收系统(3)的雷达信号输入端相连，本振电路(5)的高频电磁波信号输出端同时与信号发射系统(2)的高频电磁波信号输入端、回波信号接收系统(3)的高频电磁波信号输入端和同步器￠)的高频电磁波信号输入端相连，回波信号接收系统(3)的雷达中频放大信号输出端与DSP数字信号处理系统(4)的雷达中频放大信号输入端相连，同步器(6)的脉冲同步信号输出端同时与信号发射系统(2)的脉冲同步信号输入端、 回波信号接收系统(3)的脉冲同步信号输入端和DSP数字信号处理系统(4)的脉冲同步信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，天线系统(I)包括天线(1_1)、发射机(1-2)、接收机(1-3)和收发开关电路(1-4),天线(1-1)的第一输入输出端与发射机(1-2)的第一输入输出端相连，天线(1-1)的第二输入输出端与接收机(1-3)的第一输入输出端相连；发射机(1-2)的第二输入输出端与收发开关电路(1-4)的第一输入输出端相连,接收机(1-3)的第二输入输出端与收发开关电路(1-4)的第二输入输出端相连；收发开关电路(1-4)的雷达信号输入端与信号发射系统(2)的雷达信号输出端相连， 收发开关电路(1-4)的输出端与回波信号接收系统(3)的雷达信号输入端相连。
3.根据权利要求1所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，回波信号接收系统(3)包括功放和混频电路(3-1)、主中放电路(3-2)、检波器(3-3)、受控AGC电路(3_4)、译码器(3-5)和带通滤波器(3-6)，功放和混频电路(3-1)的雷达信号输入端与天线系统(I)的输出端相连，本振电路(5)的高频电磁波信号输出端与功放和混频电路(3-1)的高频电磁波信号输入端相连，功放和混频电路(3-1)的差频信号输出端与主中放电路(3-2)的信号输入端相连，本振电路(5)的高频电磁波信号输出端还与主中放电路(3-2)的高频电磁波信号输入端相连，同步器￠)的脉冲同步信号输出端与主中放电路(3-2)的脉冲同步信号输入端相连，受控AGC电路(3-4)的增益输出端与主中放电路(3-2)的增益输入端相连，主中放电路(3-2)的输出端与检波器(3-3)的输入端相连,检波器(3-3)的第一输出端与受控AGC电路(3-4)的输入端相连，检波器(3-3)的第二输出端与译码器(3-5)的输入端相连，译码器(3-5)的输出端与带通滤波器(3-6)的输入端相连，带通滤波器(3-6)的雷达中频放大信号输出端与DSP数字信号处理系统(4)的雷达中频放大信号输入端相连。
4.根据权利要求1所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，DSP数字信号处理系统(4)包括差频信号发生器(4-1)、AD转换电路(4-2)、DSP数字处理芯片(4_3)、FLASH存储器(4-4)、单片机(4-5)和RS232通信接口电路(4-6)，差频信号发生器(4-1)的脉冲同步信号输入端与同步器(6)的脉冲同步信号输出端相连，差频信号发生器(4-1)的输出端与AD转换电路(4-2)的模拟信号输入端相连，AD转换电路(4-2)的数字信号输出端与DSP数字处理芯片(4-3)的差频数字信号输入端相连，DSP 数字处理芯片(4-3)的中频放大雷达信号输入端与回波信号接收系统(3)的输出端相连， DSP数字处理芯片(4-3)的存储输入输出端与FLASH存储器(4_4)的输入输出端相连，DSP 数字处理芯片(4-3)的数据处理输入输出端与单片机(4-5)的数据处理输入输出端相连， 单片机(4-5)的通信输入输出端与RS232通信接口电路的输入输出端相连。
5.根据权利要求4所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，DSP数字信号处理系统(4)还包括输入控制部(4-7)，输入控制部(4-7)的输出端与单片机(4-5)的外部数据输入端相连。
6.根据权利要求4或5所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，DSP数字信号处理系统(4)还包括输出显示部(4-8)和遥控无线接收电路(4-9)，单片机(4-5)的显示输出端与输出显示部(4-8)的显示输入端相连，单片机(4-5)的无线输出端与遥控无线接收电路(4-9)的输入端相连。
7.根据权利要求4所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，DSP数字处理芯片 (4-3)选用型号为TMS320C5402的信号处理芯片。
8.根据权利要求4所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，FLASH存储器(4-4) 选用型号为SST29LE010的闪存。
9.根据权利要求4所述空中目标回波信号模拟装置，其特征在于，单片机(4-5)选用型号为AT89S52的单片机。
专利摘要空中目标回波信号模拟装置，属于飞机雷达校准、定位领域，本实用新型为解决传统的飞机雷达校准需要飞机贴地飞行，导致雷达定位不准的问题。本实用新型包括天线系统、信号发射系统、回波信号接收系统、DSP数字信号处理系统、本振电路和同步器，信号发射系统的输出端与天线系统的输入端相连，天线系统的输出端与回波信号接收系统的输入端相连，本振电路的高频电磁波信号输出端同时与信号发射系统、回波信号接收系统和同步器的高频电磁波信号输入端相连，回波信号接收系统的输出端与DSP数字信号处理系统的输入端相连，同步器的脉冲同步信号输出端同时与信号发射系统、回波信号接收系统和DSP数字信号处理系统的脉冲同步信号输入端相连。
文档编号G01S7/40GK202837539SQ201220557748
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者刘付刚, 孙辉, 郑爽, 张秀 申请人:黑龙江科技学院