双通道雷达回波模拟器及产生双通道雷达回波信号的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双通道雷达回波模拟器，以及产生双通道雷达回波信号的方法和系统。在该双通道雷达回波模拟器中，频率综合器用于提供时钟信号；FPGA控制电路向第一DDS和第二DDS发送控制信号；第一DDS和第二DDS分别接收FPGA控制电路发送来的控制信号，分别输出第一中频信号和第二中频信号，至第一上变频器和第二上变频器；第一上变频器对第一中频信号进行上变频，得到第一射频信号；第二上变频器对第二中频信号进行上变频，得到第二射频信号；功分网络接收第一射频信号和第二射频信号，并对它们进行分解。通过设置两条信号处理路径，本发明专利技术能根据雷达与被测目标距离的变化，产生不同延迟的干涉SAR回波信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达回波模拟领域，尤其是涉及一种双通道雷达回波模拟器，此外，还涉及了产生双通道雷达回波信号的方法和系统。
技术介绍
雷达利用电磁波在物体表面的反射检测目标。根据目标回波信号的时延判断目标的距离，根据波束指向确定目标的方位。早期的雷达分辨率很低，分辨单元通常大于目标的尺寸，只能将目标视为点目标。成像雷达的出现扩展了原始的雷达概念。使雷达具有对运动目标和区域目标具有识别和成像的能力，并在微波遥感方面表现出越来越大的潜力。相比于传统的光学成像，雷达具有全天时、全天候等优势。合成孔径雷达(SAR)的概念是由美国Goodyear公司Carl Wiley于1951年率先提出。合成孔径雷达是一种高分辨的微波成像系统，在微波遥感领域占有重要的地位。合成孔径雷达通过在距离向上发射具有大的时宽带宽积的信号，然后采用脉冲压缩来获得距离向上的高分辨率；在方位向上利用目标与雷达的相对运动形成的轨迹来构成合成孔径，以此获得高的方位向分辨率。经过近60年的发展，SAR的功能大大增强，使其不仅用于军事侦察，同时也应用于遥感、地质地形测绘、海洋观测、环境监测等民用领域。随着技术的不断发展，SAR的功能得到极大扩展，双通道干涉SAR的出现为实现三维地形测绘、运动目标检测等提供了很好的技术手段，双通道干涉SAR在国内外的军用和民用领域发挥着越来越大的作用。雷达回波模拟器的发展是雷达技术不断发展的必然需求，随着雷达性能的不断提高，同时雷达应用场景和环境的复杂化、多样化，对雷达性能的测试问题逐渐凸现出来。在研制过程中，需要通过多次试验来检测和验证雷达工作性能的好坏。传统的方法是使用飞行器来做外场试验，提供雷达的测试数据，但是外场测试消耗较多的人力、物力、财力资源，付出代价很大，而且外场测试无法提供各种复杂情况下测试数据。因此，通过模拟仿真来获得雷达回波数据是一个很重要的途径。雷达回波模拟器以实测或理想数据为原型，模拟仿真真实环境下雷达接收的回波信号，能够节省试验成本、加快研制进度，对于雷达的设计、调试和性能评估等具有重要的意义。然而，现有雷达回波模拟器只能产生一路回波信号。因此，本专利技术针对现有技术存在的缺陷，提供一种双通道雷达回波模拟器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种双通道雷达回波模拟器，其能够产生两路相位相同或不同的回波信号，也能够产生两路固定相位差的回波信号，还能够根据雷达与被测目标距离的变化，产生不同延迟的干涉SAR回波信号；此外，还提供一种产生双通道雷达回波信号的方法以及一种双通道雷达回波信号产生系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种双通道雷达回波模拟器，其包括电源、频率综合器、FPGA控制电路、第一 DDS、第二 DDS、第一上变频器、第二上变频器及功分网络，该电源用于对频率综合器、第一 DDS、第二 DDS、FPGA控制电路、第一上变频器和第二上变频器进行供电；该频率综合器用于分别为FPGA控制电路、第一DDS、第二DDS、第一上变频器和第二上变频器提供时钟信号；FPGA控制电路向第一 DDS和第二 DDS发送控制信号，分别对第一DDS和第二 DDS进行触发控制 ，第一 DDS接收FPGA控制电路发送来的控制信号，输出第一中频信号，且输出至第一上变频器；第二DDS接收FPGA控制电路发送来的控制信号，输出第ニ中频信号，且输出至第二上变频器；第一上变频器对第一中频信号进行上变频，得到第一射频信号；第二上变频器对第二中频信号进行上变频，得到第二射频信号；功分网络接收第一射频信号和第二射频信号，并将第一射频信号分解为ニ路第一 1/2分支信号，再将其中一路第一 1/2分支信号分解为ニ路第一 1/4分支信号，以及将第二射 频信号分解为ニ路第二 1/2分支信号，其中二路所述第一 1/4分支信号的相位一致，第一 1/2分支信号与第二1/2分支信号之间具有相位差。较佳地，该FPGA控制电路包括FPGA芯片；FPGA芯片包括串ロ通信模块、寄存器、双ロ RAM、AD随机采样模块和DDS控制模块；其中，串ロ通信模块用于对接收的数据进行3取2操作处理；寄存器用于存储所述串ロ通信模块接收到的数据；双ロ RAM用于实现触发信号的延迟；AD随机采样模块用于对噪声进行采样，以确定第一 DDS和第二 DDS中雷达发射信号的地址数据；DDS控制模块与双ロ RAM配合，用于根据高度数据来对所述触发信号进行延迟输出，井根据寄存器中的数据来选择第一 DDS和第二 DDS中的雷达发射信号。本专利技术还提供的一种产生双通道雷达回波信号的方法包括对第一路雷达回波基带信号进行上变频，形成第一中频信号；对第二路雷达回波基带信号进行上变频，形成第二中频信号，其中，第二路雷达回波基带信号与第一路雷达回波基带信号之间具有相位差；对第一中频信号进行上变频，得到第一射频信号；对第二中频信号进行上变频，得到第二射频信号；将第一射频信号分解为ニ路第一 1/2分支信号，再将其中一路第一 1/2分支信号分解为ニ路第一 1/4分支信号；将第二射频信号分解为ニ路第二 1/2分支信号；选取一路第一1/2分支信号、ニ路第一 1/4分支信号、一路第二 1/2分支信号作为雷达回波信号。较佳地，第一路雷达回波基带信号和第二路雷达回波基带信号是通过以下步骤从第一 DDS和第二DDS中选择的对噪声进行采样，以确定选择第一路雷达回波基带信号和第ニ路雷达回波基带信号的地址数据；根据高度数据来对触发信号进行延迟输出，以调节雷达发射信号的产生时间，井根据地址数据来选择所述第一路雷达回波基带信号和第二路雷达回波基带信号。本专利技术提供的一种产生双通道雷达回波信号的系统包括上位机和上述双通道雷达回波模拟器；该上位机包括上位机控制装置，上位机控制装置包括复位模块、准备模块、单值发送模块、文件发送模块和參数产生及发送模块；其中，复位模块发送复位数据至FPGA芯片；准备模块用于计算所接收的高度数据对应的ニ进制数据，以及实际发送的高度单值数据和每两个高度单值数据之间延迟时间数据；单值发送模块用于发送由准备模块计算得到的高度单值数据；文件发送模块包括发送文件选择模块、文件发送开始模块、文件发送结束模块；其中，发送文件选择模块用于选择高度文件数据；文件发送开始模块发送高度文件数据；文件发送结束模块用于结束当前高度数据文件的发送；參数产生及发送模块包括触发信号选择模块、发射波形选择模块和发送延迟模块；其中，触发信号选择模块用于选择内部触发信号或者外部触发信号；发射波形选择模块用于从第一 DDS和第二 DDS中选择预存储的发射波形；发送延迟模块用于选择两个高度数据之间的发送时间间隔。较佳地，上位机控制装置还包括波形生成模块和波形下载模块；其中，波形生成模块用于生成第一和第二雷达回波基带信号；波形下载模块用于将雷达回波基带信号下载到第一 DDS和第二 DDS中。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点由于本专利技术实施例设有两个直接数字合成器、两个上变频器以及ー个功分网络，再通过FPGA控制电路的控制，形成分别处理具有相位差的两路雷达回波基带信号的两条路径，能够产生两路相位相同或不同的回波信号，也能够产生两路固定相位差的回波信号，并输出给双通道干涉雷达(特别是干涉SAR雷达系统)的双通道接收机，用于测试接收机的两个通道相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双通道雷达回波模拟器，其包括电源；其特征在于：该双通道雷达回波模拟器还包括：频率综合器、具有FPGA芯片的FPGA控制电路、第一DDS、第二DDS、第一上变频器、第二上变频器及功分网络；其中，所述频率综合器，其用于分别为所述FPGA芯片、所述第一DDS、所述第二DDS、所述第一上变频器和所述第二上变频器提供时钟信号；所述FPGA控制电路，其向所述第一DDS和所述第二DDS发送控制信号，分别对所述第一DDS和所述第二DDS进行触发控制；所述第一DDS，其接收所述FPGA控制电路发送来的控制信号，输出第一中频信号，且输出至所述第一上变频器；所述第二DDS，其接收所述FPGA控制电路发送来的控制信号，输出第二中频信号，且输出至所述第二上变频器；所述第一上变频器，其对所述第一中频信号进行上变频，得到第一射频信号；所述第二上变频器，其对所述第二中频信号进行上变频，得到第二射频信号；所述功分网络，其接收所述第一射频信号和所述第二射频信号，并将所述第一射频信号分解为二路第一1/2分支信号，再将其中一路所述第一1/2分支信号分解为二路第一1/4分支信号，以及将所述第二射频信号分解为二路第二1/2分支信号，其中二路所述第一1/4分支信号的相位一致，所述第一1/2分支信号与所述第二1/2分支信号之间具有相位差。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾翔，杨启伦，张云华，
申请(专利权)人：中国科学院空间科学与应用研究中心，
类型：发明
国别省市：