[发明专利]一种雷达高度表模拟装置

说明书

技术领域

本发明属于电磁特性模拟装置技术领域，具体涉及一种雷达高度表模拟装置。

背景技术

脉冲雷达高度表是雷达探测中地形匹配的重要仪器，其测高精度对雷达探测精度具有重要的意义。目前对雷达高度表的地面试验，仅能进行静态指标测试，不能含盖高度表的测高高度及测高精度等动态性能指标测试。在雷达高度表研制期间，需要对每一批次高度表进行机载检飞试验以检验其动态测高性能，试验成本巨大。

研制一种模拟设备用于雷达高度表的性能测试(主要为动态性能测试)，即可在高度表研制过程中随时对产品性能进行测试，又避免了通过飞行试验测试所带来的巨大成本；因此研制雷达高度表模拟装置可极大缩减雷达高度表研制的时间成本及经济成本，具有极高的必要性。当前亟需一种可以作为独立的工程化产品应用于雷达高度表性能测试中的雷达高度表模拟装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种雷达高度表模拟装置，其能够进行动态性能测试。

为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：

一种雷达高度表模拟装置，主要由主控机模块、中频回波生成模块和微波模块组成，仿真与复现实际系统中动态的脉冲雷达高度表的回波信号；

其中，主控机模块为CPCI单板计算机，控制中频回波生成模块、微波模块工作状态，提供模块检测信息，管理回波文件，接收外部系统发送给雷达高度表模拟装置的回波文件、仿真命令及雷达航迹数据；

主控机模块通过建立相关的回波文件索引表对回波文件进行管理，模拟回波回放阶段，分为雷达实采回波回放和地面仿真回波回放：

实采回波回放时，根据回波文件索引表选择要回放的回波文件、回波起始和结束帧号，起始和结束波形号，并添加回波延迟信息及回波功率控制信息，然后生成命令文件，由主控机模块发送给中频回波生成模块；

仿真回波回放时，主控机模块转发外部系统发送的仿真参数命令及航迹数据至中频回波生成模块，中频回波生成模块运行回波仿真算法，根据航迹信息实时计算雷达高度表的三维坐标，并仿真出当前轨迹点的中频回波数据；

中频回波生成模块由DSP并行仿真网与D/A转换板组成，实现回波数据产生及回波波形的生成，根据主控命令对微波模块的工作频率和AGC进行设置；

DSP并行处理网由两块DSP信号处理板集合而成，按雷达同步信号进行每帧回波数据的计算；具体分为主DSP信号处理板和从信号DSP处理板，主DSP信号处理板在完成并行计算任务的同时，完成两块DSP信号处理板计算结果的汇总、板间数据调度以及与D/A转换板的数据通讯任务；从DSP信号处理板完成并行计算任务；

D/A转换板按雷达同步时序对回波数据进行数模转换，产生模拟波形，同时利用多重锁相及高速时钟双沿计数相结合的FPGA设计精确控制输出波形的时延抖动；

微波模块包括测频组件、频率综合器、正交调制器、上变频组件、功率放大器、功率控制器和检波器；

微波模块完成以下三个功能：(1)通过对雷达高度表的发射脉冲测频，完成对雷达表的载波频率跟随，产生与被测雷达高度表的相同频率的载波信号；(2)接收中频生成模块发送的中频回波并进行上变频调制，得到已调波；(3)进行AGC控制调整已调波功率，向雷达高度表输出动态范围为-85dbm～+5dbm的调制波。

进一步的，如上所述的一种雷达高度表模拟装置，其中：回波波形回放过程中，主控机模块对回波数据文件抽帧并进行图形显示。

进一步的，如上所述的一种雷达高度表模拟装置，其中：DSP并行处理网中，两块DSP信号处理板技术规格一致，均采用CPCI总线形式、ADSP-TS201DSP芯片为处理核心，并由SDRAM、FPGA和PMC接口等组件构成。

进一步的，如上所述的一种雷达高度表模拟装置，其中：DSP信号处理板利用CPCI自定义总线实现两块处理板间的Link口通信，进行板间数据交换。

进一步的，如上所述的一种雷达高度表模拟装置，其中：D/A转换板采用PMC接口，DA转换速率不小于200MHz，数模转换波形失真度小于5％，

进一步的，如上所述的一种雷达高度表模拟装置，其中：向雷达高度表输出的调制波的动态范围为-85dbm～+5dbm。

进一步的，如上所述的一种雷达高度表模拟装置，其中：主控程序采用C++语言编写，雷达实采回波文件管理采用FTP网络协议进行接收，数据库服务器采用SQL Server2000，三维地形绘制采用OpenGL技术。