专利名称：可重组信号源平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及测控领域中的一种构建复杂电磁环境的信号源平台，适用于作电磁环 境模拟设备、装备的试验测试设备以及电子对抗装备的电磁兼容性和电子对抗性试验设 备。
背景技术：
现代装备测试正由传统测试方法向战场复制测试方法转化，同时也由单一测试向 测试和训练结合方式转化，由此需要构建由通信、雷达等设备形成的非常复杂的综合电磁 环境，针对这个发展方向，电磁环境模拟设备已迫切需要研制生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种可产生多种通信信号、雷达信号的信号 源平台，并且可依据可编程剧情控制通过远程加载和下载不同的应用模块实现不同的验证 功能，仿真模拟复杂电磁环境。本发明基于分布对象技术、以柔性化可重构系统构架为基 础，具有可重组、模块化、灵活嵌入式等特点。本发明的目的是这样实现的一种可重组信号源平台，包括远程客户端、通信代理 模块、控制模块、数字基带模块、可重组射频模块和电源单元；其中通信代理模块包括设备 驱动模块和Corba代理服务模块；数字基带模块包括信源数据产生子模块、基带信号产生 子模块、中频调制子模块和数模转换模块；可重组射频模块包括第一混频器、二本振、第一 带通滤波器、衰减器、第一放大器、第二混频器、第二带通滤波器、第二放大器、一本振和参 考源；远程客户端通过软总线与通信代理模块中的Corba代理服务模块连接，Corba代 理服务模块与设备驱动模块相连，设备驱动模块通过私有协议与控制模块进行信息交互， 控制模块通过PCI总线与数字基带模块的信源数据产生子模块连接，信源数据产生子模块 与基带信号产生子模块、中频调制子模块和数模转换模块串行连接，数模转换模块输出中 频信号给可重组射频模块的第一混频器，第一混频器与第一带通滤波器、衰减器、第一放大 器、第二混频器、第二带通滤波器、第二放大器串行连接，第二放大器输出数据，其中二本振 与第一混频器连接，一本振与第二混频器连接，参考源分别连接与一本振和二本振；远程客户端调用Corba代理服务模块封装的设备控制接口函数和状态信息采集 接口函数，具体函数实现由设备驱动模块完成；设备驱动模块解析远程调用传递的参数和 指令内容，并转换为可重组信号源内部私有协议向控制模块发送，并接收控制模块的回应 信息，接收到的回应信息通过同步或异步的传输方式传递给远程客户端；控制模块接收通信代理模块传递的信息，通过网络、CPCI、串行口等实现对可重组 信号源内部的控制及功能重组，其中包括对数字基带进行远程加载，实现数字基带模块的 重组，对各模块进行参数配置；同时控制模块可以获取可重组信号源设备状态信息，并发送 给通信代理模块；
由信源数据产生子模块接收由控制模块转发的控制信息，根据控制信息产生相关 的数据信息，经由PCI总线传送至基带信号产生子模块，形成依据剧情而定的数字基带信 号，中频调制子模块将数字基带信号变至中频数字信号，传送给数模转换子模块进行数模 转换形成模拟中频信号送出；所述的数模转换子模块输出中频信号至可重组射频模块的第一混频器，第一混频 器与二本振信号混频输出，经过第一带通滤波器、衰减器、第一放大器，再进入第二混频器， 第二混频器与一本振混频后输出的射频信号经由第二带通滤波器和第二放大器进行功率 放大再输出射频信号给天线；电源单元(5)与各模块电源入端连接，为各模块提供电压。2、根据权利要求1所述的可重组信号源平台，其特征在于远程客户端(0)和通信 代理模块(1)采用符合软总线标准的接口规范。3、根据权利要求(1)所述的可重组信号源平台，其特征在于远程客户端(0)直接 将信源数据信息通过通信代理模块(1)加载到数字基带模块(3)，由信源数据产生子模块 (3-1)进行整理再发送至基带信号产生子模块(3-2)形成基带信号。4、根据权利要求1所述的可重组信号源平台，其特征在于远程客户端(0)将信 源数据需求、参数通过通信代理模块(1)发到数字基带模块(3)，由信源数据产生子模块 (3-1)依据参数设定产生信源数据再发送至基带信号产生子模块(3-2)形成基带信号。本发明相比背景技术具有如下优点1、本发明采用符合软总线标准的接口规范，可以保证通过软总线实现远程加载和 参数设置，使设备具备灵活多样性，适应新型的测控体系架构。2、本发明由于采用了数字基带模块3，可以满足多种测试环境的构建，其适用性 强，精度高、性能可靠。4、本发明的各部件电路采用DSP、FPGA等集成电路制作，具有集成化程度高、体积
小、重量轻等优点。
图1是本发明实施例的电原理方框图。图1中0为远程客户端、1为通信代理模块、2为控制模块、3为数字基带模块、4为 可重组射频模块、5为电源单元。图2是本发明通信代理模块1的电原理方框图。其中1-1为设备驱动模块、1-2为 Corba代理服务模块。图3是本发明数字基带模块3的电原理方框图。其中3-1为信源数据产生子模块、 3-2为基带信号产生子模块、3-3为中频调制子模块、3-4为数模转换模块。图4是本发明可重组射频模块4的电原理方框图。其中4-1为第一混频器、4-2为 二本振、4-3为第一带通滤波器、4-4为衰减器、4-5为第一放大器、4-6为第二混频器、4_8为 第二带通滤波器、4-9为第二放大器、4-7为一本振、4-10为参考源。
具体实施例方式参照图1至图4，本发明由远程客户端0、通信代理模块1、控制模块2、数字基带模块3、可重组射频模块4、电源单元5等组成；图1是本发明实施例的电原理方框图，实施例 按图1连接线路。本发明远程客户端0作用是产生剧情需求、数据信息、参数信息、控制信息等，实 施例采用VC++6. 0编制软件，在PC计算机上实施。通信代理模块1为系统软总线与可重组信号源平台的接口软件。该软件完成接收 数字基带模块进行远程加载的配置数据信息、局部参数信息；工作频率、工作模式、信号幅 度等控制信息，同时可以反馈状态信息、工作参数等信息给远程客户端0。其中设备驱动子 模块1-1主要负责与控制模块进行交互，远程加载信号数据、控制设备运行，采集设备运行 数据。Corba代理服务子模块1-2主要负责封装设备驱动，提供可重组信号源服务请求与可 重组信号源之间的接口映射。实施例采用VC++6. 0编制软件，在PC计算机上实施。控制模块2接收通信代理模块传递的信息，通过网络、CPCI、串行口等实现对可重 组信号源内部的控制及功能重组，为软件模块，与通信代理模块具有API接口，将接收的数 据信息打包处理，根据各功能模块接口 API进行分发。实施例采用VC++6. 0编制软件，在PC 计算机上实施。数字基带模块3接收由控制模块转发的控制信息，根据控制信息产生中频信号。 其中信源数据产生子模块3-1使用相关算法、模型，计算出剧情所需的信号预数据，经由 PCI总线传送至基带信号产生子模块3-2，形成依据剧情而定的数字基带信号，中频调制子 模块3-3将数字基带信号调至中频数字信号，传送给数模转换子模块3-4进行数模转换形 成模拟中频信号送出。实施例中信源数据产生子模块3-1采用VC++6. 0编制，基带信号产 生子模块3-2和中频调制子模块3-3采用高速DSP和可编程FPGA芯片制作而成，其内部电 路均独立编程实现。可重组射频模块4将数字基带模块3产生的模拟中频信号上变频至被干扰源的频 段，并将信号的幅度进行放大送给天线发射出去。二本振4-2产生稳定的高频信号，第一混 频器4-1将数字基带模块3送出的中频信号与二本振信号混到高频，再经过第一带通滤波 器4-3获取带限信号，衰减器4-4衰减、第一放大器4-5放大，再进入第二混频器4-6与一 本振4-7信号混频，得到射频信号，通过第二带通滤波器4-8滤波及第二放大器4-9放大输 出射频信号。实施例采用市售的通用混频模块与自制的衰减器、放大器和滤波器制作。参 考源4-10为本振单元提供参考信号源，实施例采用市售的高稳晶振与自制的分路放大电 路制作。电源单元5与各部件电源入端连接，提供可重组射频模块直流工作电压，其输出 电压为+12V、+5V直流电压，实施例采用市售的通用电源模块制作而成；远程客户端0、通信 代理模块1与控制模块2所用计算机采用220V交流供电；数字基带模块采用计算机通过 PCI总线直接供电。本发明简要工作原理如下在远程客户端的统一调配下，工作模式、信号参数以及工作频率等的控制信息通 过软总线下发给可重组信号源平台。可重组信号源的通信代理模块将控制信息进行解释并 传送到控制模块，控制模块将相关控制信息发送给数字基带模块产生中频模拟信号，并由 可重组射频模块变频至射频发射，从而产生依据剧情而定的电磁环境。本发明工作流程如下
远程客户端0设定好剧情后，将工作模式、信号参数以及工作频率等信息通过软 总线下发给通信代理模块1，通信代理模块1解释信息传送到控制模块2，控制模块2将信 息发送至数字基带模块3中的信源数据产生子模块3-1，使用相关算法、模型，计算出剧情 所需的信号预数据，发送至基带信号产生子模块3-2，形成基带信号，再经中频调制子模块 3-3调制数字中频，发送至数模转换模块3-4，转换为中频模拟信号发给可重组射频单元4， 上变频至射频发出。本发明安装结构如下本发明远程客户端0、通信代理模块1、控制模块2为软件安 装于由一台上架标准4U工控机中，数字基带模块3为板卡模式可插入工控机的PCI槽中， 可重组射频模块4、电源单元5安装在标准2U机箱中。机箱应用时放置在测试场地，机箱与 工控机之间通过电缆连接。组装成本发明。
权利要求
1.一种可重组信号源平台，其特征在于包括远程客户端(0)、通信代理模块(1)、控制 模块(2)、数字基带模块(3)、可重组射频模块(4)和电源单元(5)；其中通信代理模块包括 设备驱动模块(1-1)和Corba代理服务模块(1-2)；数字基带模块(3)包括信源数据产生子 模块(3-1)、基带信号产生子模块(3-2)、中频调制子模块(3-3)和数模转换模块(34)；可 重组射频模块包括第一混频器(4-1)、二本振(4-2)、第一带通滤波器(4-3)、衰减器(44)、 第一放大器(4-5)、第二混频器(4-6)、第二带通滤波器(4-8)、第二放大器(4-9)、一本振 (4-7)和参考源(4-10)；远程客户端(0)通过软总线与通信代理模块(1)中的Corba代理服务模块(1-2)连接， Corba代理服务模块(1-2)与设备驱动模块(1_1)相连，设备驱动模块(1_1)通过私有协议 与控制模块(2)进行信息交互，控制模块(2)通过PCI总线与数字基带模块(3)的信源数据 产生子模块(3-1)连接，信源数据产生子模块(3-1)与基带信号产生子模块(3-2)、中频调 制子模块(3-3)和数模转换模块(34)串行连接，数模转换模块(3-4)输出中频信号给可重 组射频模块(4)的第一混频器(4-1)，第一混频器(4-1)与第一带通滤波器(4-3)、衰减器 (4-4)、第一放大器(4-5)、第二混频器(4-6)、第二带通滤波器(4-8)、第二放大器(4_9)串 行连接，第二放大器(4-9)输出数据，其中二本振(4-2)与第一混频器(4-1)连接，一本振 (4-7)与第二混频器(4-6)连接，参考源(4-10)分别连接与一本振(4-7)和二本振(4_2)； 远程客户端(0)调用Corba代理服务模块(1-2)封装的设备控制接口函数和状态信息 采集接口函数，具体函数实现由设备驱动模块(1-1)完成；设备驱动模块(1-1)解析远程调 用传递的参数和指令内容，并转换为可重组信号源内部私有协议向控制模块(2)发送，并 接收控制模块(2)的回应信息，接收到的回应信息通过同步或异步的传输方式传递给远程 客户端(0)；控制模块(2)接收通信代理模块(1)传递的信息，通过网络、CPCI、串行口等实现对可 重组信号源内部的控制及功能重组，其中包括对数字基带进行远程加载，实现数字基带模 块(3)的重组，对各模块进行参数配置；同时控制模块(2)可以获取可重组信号源设备状态 信息，并发送给通信代理模块(1)；由信源数据产生子模块(3-1)接收由控制模块(2)转发的控制信息，根据控制信息产 生相关的数据信息，经由PCI总线传送至基带信号产生子模块(3-2)，形成依据剧情而定的 数字基带信号，中频调制子模块(3-3)将数字基带信号变至中频数字信号，传送给数模转 换子模块(3-4)进行数模转换形成模拟中频信号送出；所述的数模转换子模块(3-4)输出中频信号至可重组射频模块(4)的第一混频器 (4-1)，第一混频器(4-1)与二本振(4-2)信号混频输出，经过第一带通滤波器(4-3)、衰减 器(4-4)、第一放大器(4-5)，再进入第二混频器(4-6)，第二混频器(4-6)与一本振(4_7) 混频后输出的射频信号经由第二带通滤波器(4-8)和第二放大器(4-9)进行功率放大再输 出射频信号给天线；电源单元(5)与各模块电源入端连接，为各模块提供电压。
2.根据权利要求1所述的可重组信号源平台，其特征在于远程客户端(0)和通信代 理模块(1)采用符合软总线标准的接口规范。
3.根据权利要求(1)所述的可重组信号源平台，其特征在于远程客户端(0)直接 将信源数据信息通过通信代理模块(1)加载到数字基带模块(3)，由信源数据产生子模块(3-1)进行整理再发送至基带信号产生子模块(3-2)形成基带信号。
4.根据权利要求1所述的可重组信号源平台，其特征在于远程客户端(0)将信源数 据需求、参数通过通信代理模块(1)发到数字基带模块(3)，由信源数据产生子模块(3-1) 依据参数设定产生信源数据再发送至基带信号产生子模块(3-2)形成基带信号。
全文摘要
本发明公开了一种可重组信号源平台，它涉及测控领域中的构建复杂电磁环境设备。它由远程客户端、通信代理模块、控制模块、数字基带模块、可重组射频模块、电源单元等构成。该信号源平台主要提供一种可产生多种通信信号、雷达信号的信号源平台，并且可依据可编程剧情控制通过远程加载和下载不同的应用模块实现不同的验证功能，仿真模拟复杂电磁环境。本发明具有可重组、模块化、灵活嵌入式等特点。特别适用于作电磁环境模拟设备、装备的试验测试设备以及电子对抗装备的电磁兼容性和电子对抗性试验设备。
文档编号H04B17/00GK102006127SQ20101052240
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者张焱, 邢占春, 陈荣, 霍志勇, 高跃清, 黄慧燕, 黄进燕 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所