多普勒雷达目标模拟器以及微波雷达传感测试系统技术方案

本发明专利技术提供一种多普勒雷达目标模拟器以及微波雷达传感测试系统，根据多普勒雷达原理，通过集成于模拟器电路板上的电路实现在接收到微波雷达信号后，生成并返回包含探测目标信息的回波信号给微波雷达，通过检测雷达对该回波信号的处理能力，来推演雷达在实际场景下的功能是否可以满足使用需求。本发明专利技术把现有技术中难以量化、不够灵活且可重复性差的目标信号实现定量、可调节且可重复，并可以精确的设置雷达回波信号模拟目标的速度信息和幅度信息，使微波雷达测试更经济、灵活，场景可重复性和可控制性更好。和可控制性更好。和可控制性更好。

【技术实现步骤摘要】
多普勒雷达目标模拟器以及微波雷达传感测试系统


[0001]本专利技术涉及微波雷达领域，特别是涉及一种多普勒雷达目标模拟器以及微波雷达传感测试系统。

技术介绍

[0002]随着雷达技术军用转民用的逐步深化，微波雷达作为一种传感器，应用于多种消费产品中。微波雷达传感器可以隐秘安装，且不受温度、气流、尘埃及烟雾等影响，具有寿命长、反应速度快、灵敏度更高、感应区域广等优点，逐渐代替了红外、声控等传感技术被广泛应用于多领域消费电子产品中，包括节能照明、安防、智能家电等等，在这些微波雷达产品的研发和生产过程中，微波雷达的性能检测是一个非常重要的环节。
[0003]对于目前的节能照明、安防、智能家电等产品，微波雷达传感器测试方案，通常使用角反天线、摇摆器、人走动或挥手等来作为测试雷达传感器的探测目标，这种方式的缺点在于：测试结果是感性的难以量化的，不够灵活且可重复性差。尤其是在生产测试中，在多个雷达传感器产品同时与目标进行探测测试时，这样的方案会放大不同雷达传感器感应结果的偏差，导致一致性的恶化，并不能真实测试出雷达产品的真实性能。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多普勒雷达目标模拟器以及微波雷达传感测试系统，用于解决现有技术中以上技术问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多普勒雷达目标模拟器，用于对模拟目标的目标速度以及目标幅度进行模拟，所述目标模拟器包括：集成于模拟器电路板上的信号接收模块、低噪声放大器、第一衰减器、信号转换与移相模块、第一混频器、第二混频器、处理模块、数模转换模块、合路器、第二衰减器、功率放大器以及信号发射模块；其中，所述信号接收模块、低噪声放大器、第一衰减器、信号转换与移相模块依次串联连接；所述所述第一混频器以及第二混频器分别连接所述信号转换与移相模块、数模转换模块以及合路器；所述处理模块连接所述数模转换模块；所述合路器、第二衰减器、功率放大器以及信号发射模块依次串联连接；由所述信号接收模块接收雷达传感器发送的电磁波信号，再依次通过所述低噪声放大器以及第一衰减器对所述电磁波信号进行信号放大以及电磁波幅度调节；通过所述信号转换与移相模块将经过调节后的信号由单端信号转换为差分信号，并输出一对正交的射频信号；通过所述数模转换模块根据由所述处理模块基于与所述模拟目标相关的模拟目标参数生成的符合模拟目标特征的数字信号转换成一对符合模拟目标特征的基带模拟正交信号；由所述第一混频器以及第二混频器分别将该基带模拟正交信号与所述信号转换与移相模块输出的射频信号进行混频，再经过所述合路器将所述第一混频器以及第二混频器混频的信号相加；相加后的信号依次经过第二衰减器、功率放大器进行信号放大以及电磁波幅度调节，并由信号发射模块将符合模拟目标的目标速度以及目标幅度的模拟目标信号返回所述雷达传感器。
[0006]于本专利技术的一实施例中，对模拟目标的目标速度进行模拟的方式包括：通过所述数模转换模块接收来自所述处理模块基于与模拟目标的目标速度相关的模拟目标参数生成的数字信号并转换成符合目标速度的基带模拟正交信号对，并通过所述第一混频器以及第二混频器分别将该基带模拟正交信号对与所述信号转换与移相模块输出的射频信号进行混频，再经过所述合路器将所述第一混频器以及第二混频器混频的信号相加，以供将经过信号相加的信号依次经过第二衰减器、功率放大器进行信号放大以及电磁波幅度调节生成对应符合目标速度的模拟目标信号；其中，所述合路器经过信号相加获得的信号与所述信号转换与移相模块输出的射频信号之间的频率偏移量与所述目标速度的频率相对应。
[0007]于本专利技术的一实施例中，所述对模拟目标的目标幅度进行模拟的方式包括：通过设置低噪声放大器、第一衰减器、第二衰减器、数模转换器、功率放大器的参数中一种或多种方式调整信号幅度大小，生成对应符合目标幅度的模拟目标信号。
[0008]于本专利技术的一实施例中，所述信号接收模块包括：内置圆极化接收天线、第一射频开关以及接收射频头；其中，所述内置圆极化接收天线，用于接收正交方向的电磁波信号；所述接收射频头，用于外接接收天线，以通过该接收天线接收电磁波信号；所述射频开关，连接所述内置圆极化天线以及所述发射射频头，用于控制由所述内置圆极化天线或所述接收射频头外接的接收天线对应接收电磁波信号，以供将该电磁波信号输入至低噪声放大器。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述信号发射模块包括：内置圆极化发射天线、第二射频开关以及发射射频头；其中，所述内置圆极化发射天线，用于发射圆极化电磁波形式的模拟目标信号；所述发射射频头，用于外接发射天线，以通过该发射天线发射所述模拟目标信号；所述射频开关，连接所述内置圆极化发射天线以及所述发射射频头，用于控制由所述内置圆极化发射天线或所述发射射频头外接的发射天线发射模拟目标信号。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述内置圆极化接收天线以及内置圆极化发射天线分别嵌于所述模拟器电路板正面，且在所述模拟器电路板背面分别设置有与所述内置圆极化接收天线以及内置圆极化发射天线配套设置的馈电网络；所述内置圆极化接收天线以及内置圆极化发射天线分别设有第一馈电点以及第二馈电点，且所述第一馈电点以及第二馈电点以金属过孔的形式将天线与对应的所述馈电网络连接；其中，所述第一馈电点以及第二馈电点到对应天线的几何中心的距离相等且两馈电点到几何中心的连线彼此正交；所述内置圆极化接收天线通过与对应的馈电网络结合，将接收由雷达传感器发送的电磁波信号；所述内置圆极化发射天线通过与对应的馈电网络结合，将生成的发射圆极化电磁波形式的模拟目标信号发送给所述雷达传感器。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述信号转换与移相模块包括：信号转换部件，用于将经过调节后的信号由单端信号转换为差分信号；移相部件，连接所述信号转换部件，用于将转换后的差分信号进行移相，输出一对正交的射频信号。
[0012]于本专利技术的一实施例中，所述处理模块用于基于与所述多普勒雷达目标模拟器连接的上位机控制端的控制指令设定所述模拟目标参数，并生成符合模拟目标特征的数字信号。
[0013]于本专利技术的一实施例中，所述多普勒雷达目标模拟器通过USB接口与上位机控制端连接。
某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素，排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
[0027]其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成分、区域、层及/或段而使用的，但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成分、区域、层或段区别于其它部分、成分、区域、层或段。因此，以下叙述的第一部分、成分、区域、层或段在不超出本专利技术范围的范围内，可以言及到第二部分、成分、区域、层或段。
[0028]再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多普勒雷达目标模拟器，其特征在于，用于对模拟目标的目标速度以及目标幅度进行模拟，所述目标模拟器包括：集成于模拟器电路板上的信号接收模块、低噪声放大器、第一衰减器、信号转换与移相模块、第一混频器、第二混频器、处理模块、数模转换模块、合路器、第二衰减器、功率放大器以及信号发射模块；其中，所述信号接收模块、低噪声放大器、第一衰减器、信号转换与移相模块依次串联连接；所述第一混频器以及第二混频器分别连接所述信号转换与移相模块、数模转换模块以及合路器；所述处理模块连接所述数模转换模块；所述合路器、第二衰减器、功率放大器以及信号发射模块依次串联连接；由所述信号接收模块接收雷达传感器发送的电磁波信号，再依次通过所述低噪声放大器以及第一衰减器对所述电磁波信号进行信号放大以及电磁波幅度调节；通过所述信号转换与移相模块将经过调节后的信号由单端信号转换为差分信号，并输出一对正交的射频信号；通过所述数模转换模块根据由所述处理模块基于与所述模拟目标相关的模拟目标参数生成的符合模拟目标特征的数字信号转换成一对符合模拟目标特征的基带模拟正交信号；由所述第一混频器以及第二混频器分别将该基带模拟正交信号与所述信号转换与移相模块输出的射频信号进行混频，再经过所述合路器将所述第一混频器以及第二混频器混频的信号相加；相加后的信号依次经过第二衰减器、功率放大器进行信号放大以及电磁波幅度调节，并由信号发射模块将符合模拟目标的目标速度以及目标幅度的模拟目标信号返回所述雷达传感器。2.根据权利要求1中所述的多普勒雷达目标模拟器，其特征在于，对模拟目标的目标速度进行模拟的方式包括：通过所述数模转换模块接收来自所述处理模块基于与模拟目标的目标速度相关的模拟目标参数生成的数字信号并转换成符合目标速度的基带模拟正交信号对，并通过所述第一混频器以及第二混频器分别将该基带模拟正交信号对与所述信号转换与移相模块输出的射频信号进行混频，再经过所述合路器将所述第一混频器以及第二混频器混频的信号相加，以供将经过信号相加的信号依次经过第二衰减器、功率放大器进行信号放大以及电磁波幅度调节生成对应符合目标速度的模拟目标信号；其中，所述合路器经过信号相加获得的信号与所述信号转换与移相模块输出的射频信号之间的频率偏移量与所述目标速度的频率相对应。3.根据权利要求1或2中所述的多普勒雷达目标模拟器，其特征在于，所述对模拟目标的目标幅度进行模拟的方式包括：通过设置低噪声放大器、第一衰减器、第二衰减器、数模转换器、功率放大器的参数中一种或多种方式调整信号幅度大小，生成对应符合目标幅度的模拟目标信号。4.根据权利要求1中所述的多普勒雷达目标模拟器，其特征在于，所述信号接收模块包括：内置圆极化接收天线、第一射频开关以及接收射频头；其中，所述内置圆极化接收天线，用于接收正交方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林水洋，何德宽，俞建海，黄灵军，
申请(专利权)人：隔空上海智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：