[发明专利]脉冲雷达回波信号发生器及信号产生方法

权利要求书

1.一种脉冲雷达回波信号发生器，包括：数字信号处理器DSP、数据存储器、多通道缓冲串口、数/模转换器、单片机、键盘和液晶显示屏，其特征在于，DSP内置同步信号发生器、目标信号发生器、噪声发生器、杂波发生器、信号合成器、定时器，单片机对参数解析后形成包括信息码和数据码的脉冲雷达信号参数数据包，通过MCBSP扩展接口将该数据包传输给DSP；DSP解析脉冲雷达信号参数数据包，同步信号发生器、目标信号发生器、噪声发生器、杂波发生器分别产生同步信号、目标信号、噪声和杂波，送入信号合成器产生脉冲雷达回波数字信号，数/模转换器将上述数字信号转换为脉冲雷达回波模拟信号。

2.根据权利要求1所述脉冲雷达回波信号发生器，其特征在于，同步信号发生器根据脉冲雷达信号参数数据包中脉冲重复频率设定和启动定时器，产生中断触发同步信号发生器产生同步信号，同步信号控制脉冲雷达的收发状态，同步信号的下降沿控制脉冲雷达回波信号的脉冲周期的起始，上升沿控制脉冲雷达回波信号的脉冲周期的结束；根据脉冲雷达参数数据包中信噪比SNR、噪声均值M和噪声方差σ²，目标信号发生器根据公式计算目标信号幅值T，由此确定目标脉冲雷达回波信号的幅度。

3.根据权利要求1所述脉冲雷达回波信号发生器，其特征在于，噪声发生器产生随机序列，对随机序列重新排序生成噪声信号，并根据接收的脉冲雷达参数数据包中的噪声幅度对噪声信号幅度进行实时调整；目标信号发生器产生单周期目标回波信号数字波形，根据脉冲雷达参数数据包中目标初始距离、速度和定时器中断次数计算目标位置。

4.根据权利要求3所述脉冲雷达回波信号发生器，其特征在于，噪声发生器采用Logistic算法生成伪随机序列{X₁，X₂，…，X_N}，对生成的伪随机序列采用余弦映射算法与对应的频率对应，重新排序生成噪声信号；根据脉冲雷达信号参数包中的参数噪声均值M调整噪声的直流电平，噪声方差σ²放大噪声。

5.根据权利要求4所述脉冲雷达回波信号发生器，其特征在于，所述余弦映射算法具体为：余弦映射算法单元对伪随机序列{X₁，X₂，…，X_N}中每个元素X_i逐个进行检测，如满足关系cos(π)＜X_i＜cos(kπ/N)，则将X_i设置为随机噪声序列(Y₁，Y₂，…，Y_N)的第k个数据，直到序列{X₁，X₂，…，X_N}中N个数据全部调整完，以获得噪声序列，其中k＝1，2……N，N为单个脉冲周期内脉冲雷达信号的采样数。

6.一种脉冲雷达回波信号产生方法，其特征在于，单片机对参数解析形成包括信息码和数据码的脉冲雷达信号参数数据包，通过MCBSP扩展接口将该数据包传输给DSP；DSP解析脉冲雷达信号参数数据包，DSP内同步信号发生器、目标信号发生器、噪声发生器、杂波发生器分别产生同步信号、目标信号、噪声和杂波，送入信号合成器产生脉冲雷达回波数字信号，数/模转换器将上述数字信号转换为雷达回波模拟信号。

7.根据权利要求6所述的脉冲雷达回波信号产生方法，其特征在于，同步信号发生器根据脉冲雷达信号参数数据包中脉冲重复频率启动定时器，产生中断触发同步信号发生器产生同步信号，同步信号控制脉冲雷达的收发状态，同步信号的下降沿控制脉冲雷达回波信号的脉冲周期的起始，上升沿控制脉冲雷达回波信号的脉冲周期的结束；根据脉冲雷达参数数据包中信噪比SNR、噪声均值M和噪声方差σ²，目标信号发生器根据公式计算目标信号幅值T，由此确定目标脉冲雷达回波信号的幅度。

8.根据权利要求6所述的脉冲雷达回波信号产生方法，其特征在于，噪声发生器采用Logistic算法生成伪随机序列{X₁，X₂，…，X_N}，对生成的伪随机序列采用余弦映射算法与对应的频率对应，重新排序生成噪声信号；根据脉冲雷达信号参数包中的参数噪声均值M调整噪声的直流电平，噪声方差σ²放大噪声。

9.根据权利要求6所述的脉冲雷达回波信号产生方法，其特征在于，其特征在于，所述余弦映射算法具体为：余弦映射算法单元对伪随机序列{X₁，X₂，…，X_N}中每个元素X_i逐个进行检测，如满足关系cos(π)＜X_i＜cos(kπ/N)，则将X_i设置为随机噪声序列(Y₁，Y₂，…，Y_N)的第k个数据，直到序列{X₁，X₂，…，X_N}中N个数据全部调整完，以获得噪声序列，其中k＝1，2……N，N为单个脉冲周期内脉冲雷达信号的采样数。