[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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，本发明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。

发明内容

本发明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，本发明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，输出第二中频信号，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二路第一1/2分支信号，再将其中一路第一1/2分支信号分解为二路第一1/4分支信号，以及将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，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芯片包括串口通信模块、寄存器、双口RAM、AD随机采样模块和DDS控制模块；其中，串口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口通信模块接收到的数据；双口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控制模块与双口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，并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。