一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统和测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统和测试方法，该测试系统包含：接收天线，其接收防撞雷达的发射信号；功率放大器，其输入端连接接收天线，用于放大发射信号；功率分配模块，其与功率放大器相连；分别与功率分配模块输出端相连的发射频率测试模块、功率边沿测试模块和回波模拟产生模块相连，其中所述的回波模拟产生模块用于生成雷达回波模拟信号；发射天线，其与回波模拟产生模块输出端相连，用于将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。本发明专利技术能够满足雷达回波模拟及性能测试，具备灵活的配置能力、复杂数据处理能力、实时回波生成能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车防撞雷达回波模拟测试技术，特别涉及一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统和测试方法。
技术介绍
汽车防撞雷达是减少行车事故的重要的传感器，也是无人驾驶汽车必需的安全设备之一，但是对其性能快速、简洁的全面测试技术仍然处于起步水平。整车厂在加装防撞雷达的过程中对雷达测试系统的需求十分迫切，然而，目前根据公开文献并没有一套完整的防撞雷达回波模拟及测试系统。申请公布号为CN104793208A的专利公开了一种抗干扰与多目标识别的汽车防撞雷达检测方法，主要是通过雷达信号强度设定器设定信号强度范围，雷达检测处理器控制雷达发射器发射雷达信号，再将回波信号与设定器所设定的信号强度相比较，根据幅度比较结果来检测是否需屏蔽发射器信号以实现，并没有能完整对雷达进行测试。申请公布号为CN103661128A的专利公开了一种雷达测试设备及汽车雷达俯仰角测试方法，包括支架、水平滑轨、竖直滑轨、驱动装置、测试体等，该专利技术雷达测试设备仅用于测试倒车雷达的俯仰角，对雷达系统的性能测试并不全面。授权公告号为CN103797378B的专利公开了一种使用相控阵的汽车雷达的校准方法，该专利技术的示例包括对移相器的电子校准、机械偏差的补偿等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统和测试方法，满足雷达回波模拟及性能测试，具备灵活的配置能力、复杂数据处理能力、实时回波生成能力。为了实现以上目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统，其特点是，该系统包含：接收天线，其接收防撞雷达的发射信号；功率放大器，其输入端连接接收天线，用于放大发射信号；功率分配模块，其与功率放大器相连；分别与功率分配模块输出端相连的发射频率测试模块、功率边沿测试模块和回波模拟产生模块相连，其中所述的回波模拟产生模块用于生成雷达回波模拟信号；发射天线，其与回波模拟产生模块输出端相连，用于将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。所述的功率边沿测试模块用于幅度检波测试和发射脉冲的边沿特性测试。所述的雷达回波模拟信号由目标回波和地杂波叠加而成。一种汽车防撞雷达回波模拟测试方法，其特点是，该方法包含如下步骤：S1，接收天线接收防撞雷达的发射信号；S2，功率放大器放大发射信号；S3，功率分配模块分配发射信号给发射频率测试模块、功率边沿测试模块和回波模拟产生模块；S4，回波模拟产生模块生成雷达回波模拟信号；S5，发射天线将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。所述的步骤S4具体包含：S4.1，回波模拟产生模块生成目标回波；S4.2，建立地杂波的传递模型，并得出地杂波；S4.3，叠加目标回波和地杂波得出雷达回波模拟信号。所述的步骤S4.2具体包含：S4.2.1，建立地杂波散射点的目标传递函数，所述散射点的目标传递函数为：其中，R为根据天线相位中心的位置与散射点的位置计算的斜距，G为天线增益，γ表示点目标的复散射系数，c为光速，A为散射点的回波幅度，λ表示发射信号波长，f0表示发射信号频率，k为调频率，为基带发射信号，*表示卷积；S4.2.2，计算每个散射点的距离，根据距离确定回波相位及该散射点所处的距离门；S4.2.3，对处于同一距离门的目标信息进行累加得到地杂波的冲激响应函数，并得到地杂波的回波模型。所述的地杂波的冲激响应函数为：式(2)中：M为落入该距离门散射点的个数，Ak、Rk和tk分别表示该距离门内第k个散射点回波的幅度、距离和延迟，Ts为系统函数的采样周期。所述的地杂波的回波模型为式1和式2的卷积即：sr(t)＝sr(t,R)*h(t)。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术满足雷达回波模拟及性能测试，具备灵活的配置能力、复杂数据处理能力、实时回波生成能力。附图说明图1为本专利技术一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统的系统框图；图2为雷达与地面散射点构建的三维场景。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。如图1所示，一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统，该系统包含：接收天线1，其接收防撞雷达的发射信号；功率放大器2，其输入端连接接收天线1，用于放大发射信号；功率分配模块3，其与功率放大器2相连；分别与功率分配模块3输出端相连的发射频率测试模块4、功率边沿测试模块5和回波模拟产生模块6相连，其中所述的回波模拟产生模块6用于生成雷达回波模拟信号；发射天线7，其与回波模拟产生模块6输出端相连，用于将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。上述的发射频率测试模块用于发射频率的测试，包括调制频率的线性度、周期、杂散等。上述的功率边沿测试模块用于幅度检波测试和发射脉冲的边沿特性测试(上升沿、下降沿)。回波模拟产生模块在放大、滤波后，进行下变频处理与基带模拟回波混频再叠加相位调制信号，然后上变频至发射频段送至功率衰减器，最后馈入发射天线返回被测雷达。上述的雷达回波模拟信号由目标回波和地杂波叠加而成。当系统根据用户需求确定了目标模型以及被测雷达工作的相关参数后，便可以根据一定算法模拟回波的产生。雷达回波的产生过程，可以看作在目标回波的基础上叠加地杂波。地杂波为大地场景对回波的调制过程。所以，回波的产生可以分两步进行，即目标回波产生和地杂波产生。由于目标回波是固定的，所以建模的过程主要体现在对地面传递函数的建模。一种汽车防撞雷达回波模拟测试方法，该方法包含如下步骤：S1，接收天线接收防撞雷达的发射信号；S2，功率放大器放大发射信号；S3，功率分配模块分配发射信号给发射频率测试模块、功率边沿测试模块和回波模拟产生模块；S4，回波模拟产生模块生成雷达回波模拟信号；S5，发射天线将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。上述的步骤S4具体包含：S4.1，回波模拟产生模块生成目标回波；S4.2，建立地杂波的传递模型，并得出地杂波；S4.3，叠加目标回波和地杂波得出雷达回波模拟信号。上述的步骤S4.2具体包含：S4.2.1，在某一个时刻t，雷达发射的线性调频信号的表达式可以写为： s ( t ) = r e c t [ t T ] exp [ j 2 πf 0 t + jπkt 2 ] ]]>该线性调频信号被地面的点目标P反射之后雷达接收到的信号可以记为： s r ( t , R ) = G · γ · r e c t [ t - 2 R c T ] exp [ j 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统，其特征在于，该系统包含：接收天线，其接收防撞雷达的发射信号；功率放大器，其输入端连接接收天线，用于放大发射信号；功率分配模块，其与功率放大器相连；分别与功率分配模块输出端相连的发射频率测试模块、功率边沿测试模块和回波模拟产生模块相连，其中所述的回波模拟产生模块用于生成雷达回波模拟信号；发射天线，其与回波模拟产生模块输出端相连，用于将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。

【技术特征摘要】
1.一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统，其特征在于，该系统包含：接收天线，其接收防撞雷达的发射信号；功率放大器，其输入端连接接收天线，用于放大发射信号；功率分配模块，其与功率放大器相连；分别与功率分配模块输出端相连的发射频率测试模块、功率边沿测试模块和回波模拟产生模块相连，其中所述的回波模拟产生模块用于生成雷达回波模拟信号；发射天线，其与回波模拟产生模块输出端相连，用于将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。2.如权利要求1所述的汽车防撞雷达回波模拟测试系统，其特征在于，所述的功率边沿测试模块用于幅度检波测试和发射脉冲的边沿特性测试。3.如权利要求1所述的汽车防撞雷达回波模拟测试系统，其特征在于，所述的雷达回波模拟信号由目标回波和地杂波叠加而成。4.一种汽车防撞雷达回波模拟测试方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：S1，接收天线接收防撞雷达的发射信号；S2，功率放大器放大发射信号；S3，功率分配模块分配发射信号给发射频率测试模块、功率边沿测试模块和回波模拟产生模块；S4，回波模拟产生模块生成雷达回波模拟信号；S5，发射天线将雷达回波模拟信号返回给防撞雷达。5.如权利要求4所述的汽车防撞雷达回波模拟测试方法，其特征在于，所述的步骤S4具体包含：S4.1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊磊，梁影，代孝森，陈若飞，倪亮，武海东，李银伟，李炜昕，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31