一种UHF频段雷达目标回波模拟器制造技术

本发明专利技术属于雷达技术领域，尤其是一种UHF频段雷达目标回波模拟器，包括：微波接收模块、高速采集与数据处理模块、放大器、接口与主控模块、GPS模块、微波发射模块、接收天线、发射天线、外部计算机、电源单元、对外接口模块。本发明专利技术具有工作频率低、带宽宽特点，除了模拟目标数量、基本的距离、速度等参数外，还模拟目标的散射面积和SwerlingⅠ～Ⅳ型目标起伏模型，满足了数字多雷达目标回波模拟要求。足了数字多雷达目标回波模拟要求。

【技术实现步骤摘要】
一种UHF频段雷达目标回波模拟器


[0001]本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种UHF频段雷达目标回波模拟器。

技术介绍

[0002]雷达目标回波模拟通过接收雷达的发射波，分析并以此来模拟出一个或多个虚拟目标，然后将模拟目标回波发送给雷达。在雷达性能和算法的验证过程以及系统调试和评估过程中，均需要目标模拟器提供目标环境。在雷达日常功能检测、雷达故障排查和雷达操作使用人员的培训过程中，也离不开雷达目标模拟器。它不但能够很大程度地减少开发成本，而且可以尽可能地缩短开发制造周期、提高调试阶段效率，非常大的方便了雷达系统的研发、测试、应用和维护。
[0003]雷达目标回波模拟主要包括目标距离模拟、回波幅度模拟、回波幅度起伏模拟、目标速度模拟、雷达散射截面积RCS模拟。现代高性能军用雷达为了获得良好的搜索、跟踪、多目标、抗干扰等性能，几乎全采用相参频率捷变、相控阵、MTI(动目标显示)、PD(脉冲多卜勒)、LFM(宽带线形调频)脉冲压缩等兼容或并存的体制，雷达目标回波模拟还需考虑多普勒频率、距离速度相关。
[0004]申请号202110046835.0专利技术专利，一种连续波雷达目标模拟器，只实现目标速度、目标能量大小的模拟；申请号201310737577.6一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器，只实现了多普勒频率的模拟；专利技术专利申请号202020318251.5雷达目标模拟器，由天线、环形器、第一混频器、放大器和第二混频器组成，只是解决接收天线和发射天线夹角所带来的测量误差问题；申请号201920438937.5一种雷达目标模拟器，主要解决模拟器需要连接配电柜，使用十分麻烦，需要外界显示屏，携带麻烦的问题。上述专利雷达目标回波模拟器，都没有模拟通用的SwerlingⅠ～Ⅳ型目标起伏模型。高世鹰在《现代电子技术》2007年第11期发表的“基于LabVIEW与Matlab混合编程的雷达回波起伏特性模拟”，提出利用LabVIEW与Matlab软件控制任意波形发生器,实现Swerling I、II型回波起伏特性模拟，由于采用通用仪器来实现回波起伏特性模拟，成本高、体积大，不是专用回波起伏特性模拟电路，不方便集成在雷达目标回波模拟器中。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种UHF频段雷达目标回波模拟器。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种UHF频段雷达目标回波模拟器，包括：微波接收模块、高速采集与数据处理模块、放大器、接口与主控模块、GPS模块、微波发射模块、接收天线、发射天线、外部计算机、电源单元、对外接口模块；
[0008]所述微波接收模块输入端和所述接收天线输出端相连，微波接收模块输出端和所述高速采集与数据处理模块输入端相连，所述高速采集与数据处理模块输出端1和所述放
大器输入端相连；所述放大器输出端和所述微波发射模块输入端相连，所述微波发射模块输出端和发射天线输入端相连；所述GPS模块输出端和接口与主控模块输入端相连；所述接口与主控模块输入/输出端1和高速采集与数据处理模块输入/输出端相连；所述接口与主控模块输入/输出端2和所述对外接口模块输入/输出端1相连；所述对外接口模块输入/输出端2和所述外部计算机相连；所述电源单元和微波接收模块、高速采集与数据处理模块、放大器、接口与主控模块、GPS模块、微波发射模块、外部计算机、对外接口模块相连；
[0009]所述微波接收模块通过滤波、放大、衰减，实现输入信号幅度调整；所述高速采集与数据处理模块用于雷达模拟目标和回波的产生；所述放大器实现信号幅度放大；所述接口与主控模块包括控制面板、显示器、嵌入式计算机，通过控制面板发出控制指令，显示器显示操作过程，嵌入式计算机切换不同模式，并将控制面板设置的参数通过串口发送给高速采集与数据处理模块和对外接口模块，对高速采集与数据处理模块和对外接口模块进行控制，用于实现目标参数的配置；所述GPS模块包括GPS天线、接收器，通过GPS信号解析输出GPS秒脉冲和GPS时信号，用于授时同步；所述微波发射模块通过滤波、放大、衰减，实现输出信号幅度调整；所述接收天线采用波导喇叭天线，用于接收雷达信号；所述发射天线采用波导喇叭天线，用于发射模拟雷达信号；所述外部计算机用于软件维护更新、参数设置、人机交互和系统控制；所述电源单元用于供电；所述对外接口模块用于雷达信号输入和目标回波信号输出、GPS、外部计算机、供电的接口。
[0010]优选地，所述微波接收模块包括固定衰减器、低通滤波器1、数控衰减器1、功放1、数控衰减器2、功放2、数控衰减器3、功放3、前端带通滤波器1；所述固定衰减器输出端和所述低通滤波器1输入端相连，所述低通滤波器1输出端和所述数控衰减器1输入端相连，所述数控衰减器1输出端和所述功放1输入端相连，所述功放1输出端和所述数控衰减器2输入端相连，所述数控衰减器2输出端和所述功放2输入端相连，所述功放2输出端和所述数控衰减器3输入端相连，所述数控衰减器3输出端和所述功放3输入端相连，所述功放3输出端和所述前端带通滤波器1输入端相连。
[0011]优选地，所述高速采集与数据处理模块包括ADC、高速DAC、FPGA、时钟NCO1、时钟NCO2、数字下变频DDC、数字上变频DUC、4
×
抽样模块、8
×
插值模块；所述ADC输出端和数字下变频DDC输入端1相连，所述数字下变频DDC输入端2和时钟NCO1输出端相连，所述数字下变频DDC输出端和4
×
抽样模块输入端相连，所述4
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抽样模块输出端和FPGA输入端相连，所述FPGA输出端和8
×
插值模块输入端相连，所述8
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插值模块输出端和数字上变频DUC输入端1相连，所述数字上变频DUC输出端和高速DAC相连，所述数字上变频DUC输入端2和时钟NCO2输出端相连；所述ADC采取1.6GHz时钟频率对输入的UHF信号进行采样，数字下变频DDC后进行4
×
抽样模块输出到FPGA；所述FPGA进行距离、速度、多普勒频率模拟、Swerling模型计算，经8
×
插值模块、数字上变频DUC、高速DAC转换输出模拟雷达信号。
[0012]优选地，所述接口与主控模块将目标的起点距离、终点距离、运动速度、距速相关状态发送至高速采集与数据处理模块，将所述高速采集与数据处理模块更新的距离通过对外接口模块发送给外部计算机进行显示；所述接口与主控模块和所述GPS模块通信，获取GPS定位信息并取得时间同步；所述接口与主控模块通过所述高速采集与数据处理模块控制输入的信号衰减及信号的输出增益。
[0013]优选地，微波发射模块包括数控衰减器4、数控衰减器5、低通滤波器2、功放4、数控
衰减器6、功放5、功放6、前端带通滤波器2；所述数控衰减器4输出端和所述数控衰减器5输入端相连，所述数控衰减器5输出端和所述低通滤波器2输入端相连，所述低通滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UHF频段雷达目标回波模拟器，其特征在于，包括：微波接收模块、高速采集与数据处理模块、放大器、接口与主控模块、GPS模块、微波发射模块、接收天线、发射天线、外部计算机、电源单元和对外接口模块；所述微波接收模块输入端和所述接收天线输出端相连，微波接收模块输出端和所述高速采集与数据处理模块输入端相连，所述高速采集与数据处理模块输出端1和所述放大器输入端相连；所述放大器输出端和所述微波发射模块输入端相连，所述微波发射模块输出端和发射天线输入端相连；所述GPS模块输出端和接口与主控模块输入端相连；所述接口与主控模块输入/输出端1和高速采集与数据处理模块输入/输出端相连；所述接口与主控模块输入/输出端2和所述对外接口模块输入/输出端1相连；所述对外接口模块输入/输出端2和所述外部计算机相连；所述电源单元和微波接收模块、高速采集与数据处理模块、放大器、接口与主控模块、GPS模块、微波发射模块、外部计算机、对外接口模块相连；所述接口与主控模块包括控制面板、显示器、嵌入式计算机；所述GPS模块包括GPS天线、接收器；所述接收天线采用波导喇叭天线；所述发射天线采用波导喇叭天线。2.根据权利要求1所述的一种UHF频段雷达目标回波模拟器，其特征在于，所述微波接收模块包括固定衰减器、低通滤波器1、数控衰减器1、功放1、数控衰减器2、功放2、数控衰减器3、功放3、前端带通滤波器1；所述固定衰减器输出端和所述低通滤波器1输入端相连，所述低通滤波器1输出端和所述数控衰减器1输入端相连，所述数控衰减器1输出端和所述功放1输入端相连，所述功放1输出端和所述数控衰减器2输入端相连，所述数控衰减器2输出端和所述功放2输入端相连，所述功放2输出端和所述数控衰减器3输入端相连，所述数控衰减器3输出端和所述功放3输入端相连，所述功放3输出端和所述前端带通滤波器1输入端相连。3.根据权利要求1所述的一种UHF频段雷达目标回波模拟器，其特征在于，所述高速采集与数据处理模块包括ADC、高速DAC、FPGA、时钟NCO1、时钟NCO2、数字下变频DDC、数字上变频DUC、4
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抽样模块、8
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插值模块；所述ADC输出端和数字下变频DDC输入端1相连，所述数字下变频DDC输入端2和时钟NCO1输出端相连，所述数字下变频DDC输出端和4
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抽样模块输入端相连，所述4
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抽样模块输出端和FPGA输入端相连，所述FPGA输出端和8
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插值模块输入端相连，所述8
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插值模块输出端和数字上变频DUC输入端1相连，所述数字上变频DUC输出端和高速DAC相连，所述数字上变频DUC输入端2和时钟NCO2输出端相连；所述ADC采取1.6GHz时钟频率对输入的UHF信号进行采样，数字下变频DDC后进行4
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抽样模块输出到FPGA；所述FPGA进行距离、速度、多普勒频率模拟、Swerling模型计算，经8
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插值模块、数字上变频DUC、高速DAC转换输出模拟雷达信号。4.根据权利要求1所述的一种UHF频段雷达目标回波模拟器，其特征在于，所述接口与主控模块将目标的起点距离、终点距离、运动速度、距速相关状态发送至高速采集与数据处理模块，将所述高速采集与数据处理模块更新的距离通过对外接口模块发送给外部计算机进行显示；所述接口与主控模块和所述GPS模块通信，获取GPS定位信息并取得时间同步；所述接口与主控模块通过所述高速采集与数据处理模块控制输入的信号衰减及信号的输出增益。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟循进，
申请(专利权)人：航宇伟创科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：