【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于模拟回波设备，具体涉及任意时延多普勒回波模拟装置及其模拟方法。
技术介绍
1、模拟回波设备是一种用于模拟雷达或其他传感系统中实际回波信号的设备。这种设备能够在实验室或测试环境中产生类似于真实环境中接收到的回波信号，对雷达系统的设计、调试、测试、训练和维护等方面起到重要作用。在实际应用中，模拟回波设备可以应用于机载sar回波信号模拟、宽带雷达回波信号模拟、数字阵列雷达扩展目标回波模拟等
通过模拟回波设备，可以有效降低雷达系统研制和测试成本，提高研制效率，为雷达技术的发展提供有力支持。
2、模拟回波设备要解决的问题主要有两个，一是对移动目标的模拟，二是对目标距离的模拟。移动目标反射的信号频率存在多普勒效应，模拟移动目标只需要将多普勒信号叠加到射频信号上即可，通常有两种方法实现。
3、一种是将射频信号与多普勒信号通过iq混频器混频后实现多普勒频率叠加到射频信号上，如图1所示，此种方式输出的频谱分量多，有射频载波泄漏信号(f0)，下边带信号(f0减多普勒频率)，上边带信号(f0加多普勒频率)，f0加多普勒频率的n次以及f0减多普勒频率的n次，而实际只需要的是上边带信号(f0加多普勒频率)，所以其余信号均属于是非有用信号，而这些信号在频率上相距很近，无法用滤波器进行抑制，最终影响回波信号的质量。
4、另一种方式是通过数字方式实现，如图2所示。利用fpga根据设定的多普勒调制频率范围和变化速率控制dds((直接数字频率合成器，direct digital synthesizer))在
5、目标距离越远，回波抵达的时间越长，因此模拟目标距离即调节回波信号的延迟时长。通常方法有两种，一是使用可调延时线直接延时，如图3所示。这种方法的优点是最小延时时间小，可以模拟近场回波，缺点是最大延时时间也小，不能模拟远场回波。例如市面上较为先进的可调延时线产品nc12126c-218pd型6位数控延时线的指标，在2～18ghz内其最大延时量仅700ps，远不能实现模拟远场回波需求。
6、另一种方法是利用fpga控制dds产生可调延时的中频信号，该中频信号再与本振信号上变频为射频信号模拟回波。这种方法的优点是可通过fpga控制dds产生中频信号的时间，可以对任意远场信号进行模拟，缺点是由于系统存在固有延时，通常为300ns～500ns，致使无法模拟近场回波。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中，模拟回波设备无法同时满足远场回波及近场回波的需求，提供一种任意时延多普勒回波模拟装置，包括射频信号输入模块、信号输入模块、数字控制电路、中频信号产生模块、本振信号产生模块、混频模块以及回波调制模块；
2、所述射频信号输入模块，用于检测并确定射频信号的发射起始时间；所述射频信号由外部发射机在接收到源码同步信号时，读取源码数字信号，进行信号配置而产生；所述源码数字信号包括模拟目标参数，模拟目标参数包括目标移动速度、目标移动方向、目标距离、回波衰减量以及波形参数；所述波形参数包括波形调制方式；
3、当模拟目标的距离小于预设距离阈值时，认定为近场模拟，模拟近场回波时：
4、所述信号输入模块，用于同步接收外部发射机的源码同步信号及源码数字信号并将其传输至数字控制电路；
5、所述数字控制电路，用于依据源码同步信号和源码数字信号产生多普勒频移控制信号、回波延迟控制信号；并依据多普勒频移控制信号和回波延迟控制信号控制中频信号产生模块产生中频信号；
6、所述本振信号产生模块，用于产生本振信号；
7、所述混频模块，用于将本振信号与中频信号进行混频，获得模拟回波信号；
8、所述回波调制模块，用于对模拟回波信号进行选频滤波后，依据波形调制方式对其进行调制获得模拟射频回波；
9、当模拟目标的距离大于或等于预设距离阈值时，认定为远场模拟，模拟远场回波时：
10、所述信号输入模块，用于接收模拟目标参数，并将其传输至数字控制电路；
11、所述数字控制电路，用于依据模拟目标参数产生多普勒频移控制信号、回波延迟控制信号；并依据多普勒频移控制信号和回波延迟控制信号控制中频信号产生模块产生中频信号；
12、所述本振信号产生模块，用于产生本振信号；
13、所述混频模块，用于将本振信号与中频信号进行混频，获得模拟回波信号；
14、所述回波调制模块，用于对模拟回波信号进行选频滤波后，依据波形调制方式对其进行调制获得模拟射频回波。
15、在一些实施例中，所述射频信号输入模块，包括脉冲检波模块以及比较模块；
16、所述脉冲检波模块，用于检测射频信号是否输入，当射频信号输入时，输出检波包络；
17、所述比较模块，用于比较检波包络并输出射频脉冲信号至数字控制电路，表示射频信号已到来。
18、在一些实施例中，模拟近场回波时，波形调制方式为随机码调相；
19、模拟远场回波时，波形调制方式为线性调频或脉冲调制。
20、在一些实施例中，所述回波调制模块包括选频滤波器、0/π调相开关、波门开关、放大器以及数控衰减器，选频滤波器、0/π调相开关、波门开关、放大器以及数控衰减器依次连接；
21、随机码调相时，选频滤波器对模拟回波信号进行选频滤波后，数字控制电路控制0/π调相开关根据随机码序列对其进行调相，控制波门开关常开，模拟回波信号经放大器放大后，数字控制电路控制数控衰减器对其进行衰减，获得模拟射频回波；
22、线性调频时，选频滤波器对模拟回波信号进行选频滤波后，数字控制电路控制0/π调相开关处于0相位，控制波门开关常开，模拟回波信号经放大器放大后，数字控制电路控制数控衰减器对其进行衰减，获得模拟射频回波；
23、脉冲调制时，选频滤波器对模拟回波信号进行选频滤波后，数字控制电路控制0/π调相开关处于0相位，控制波门开关在脉冲序列到来时打开，模拟回波信号经放大器放大后，数字控制电路控制数控衰减器对其进行衰减，获得模拟射频回波。
24、在一些实施例中，所述选频滤波器，包括输入端、一路选多路开关一、滤波器、一路选多路开关二以及输出端，所述滤波器至少为一个；
25、混频模块与输入端连接，输入端与一路选多路开关一的一端连接，一路选多路开关一的另一端连接滤波器的输入端，滤波器的输出端与一路选多路开关二的一端连接，一路选多路开关二的另一端与输出端连接。
26、在一些实施例中，还包括回波输出检波模块，用于反馈回波检波信号；
27、数字控制电路比较回波检波信号上升沿与源码同步信号或射频脉冲信号上升沿的时间差，得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，包括射频信号输入模块、信号输入模块、数字控制电路、中频信号产生模块、本振信号产生模块、混频模块以及回波调制模块；
2.根据权利要求1所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，所述射频信号输入模块，包括脉冲检波模块以及比较模块；
3.根据权利要求1或2所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，所述回波调制模块包括选频滤波器、0/π调相开关、波门开关、放大器以及数控衰减器，选频滤波器、0/π调相开关、波门开关、放大器以及数控衰减器依次连接；
5.根据权利要求4所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，所述选频滤波器，包括输入端、一路选多路开关一、滤波器、一路选多路开关二以及输出端，所述滤波器至少为一个；
6.根据权利要求5所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，还包括回波输出检波模块，用于反馈回波检波信号；
7.任意时延多普勒回波模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据
9.根据权利要求8所述的任意时延多普勒回波模拟方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的任意时延多普勒回波模拟方法，其特征在于，还包括：获取回波检波信号；比较回波检波信号上升沿与源码同步信号或射频脉冲信号上升沿的时间差，得到模拟射频回波的实际延时时间；将实际延时时间与延时参数校准，使得模拟射频回波的时延精确可控；所述延时参数由目标距离计算获得。
...【技术特征摘要】
1.任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，包括射频信号输入模块、信号输入模块、数字控制电路、中频信号产生模块、本振信号产生模块、混频模块以及回波调制模块；
2.根据权利要求1所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，所述射频信号输入模块，包括脉冲检波模块以及比较模块；
3.根据权利要求1或2所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，所述回波调制模块包括选频滤波器、0/π调相开关、波门开关、放大器以及数控衰减器，选频滤波器、0/π调相开关、波门开关、放大器以及数控衰减器依次连接；
5.根据权利要求4所述的任意时延多普勒回波模拟装置，其特征在于，所述选频滤波器，包括输入端、一路选多路开关一、滤波器、一路选多路开关二以及输出端，所述滤波器至少为一个；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚宗诚，周习政，黄涤生，吴义华，王清文，
申请(专利权)人：成都赛英科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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