[发明专利]通用型SAR回波模拟器同步装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于合成孔径雷达技术领域，尤其涉及一种通用型SAR回波模拟器同步装置及方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)的工作原理是依靠雷达与目标间的相对运动来达到脉冲积累，从而实现高分辨力成像，要获取SAR实验数据需要搭建一套庞大、复杂和昂贵的设备。SAR回波模拟器以实测或者理想数据为原型，在其上附加载体飞行过程中的姿态信息，能够模拟真实情况下雷达接收的回波信号，实现对SAR系统的近实物仿真，从而缩短SAR的研制周期，大幅降低研制成本和研制风险。所以，在研制SAR的过程中，回波信号模拟器是不可或缺的设备，它以灵活的方式产生各种回波信号，有助于雷达的地面调试，对其研究、设计、性能评估等都有重要的意义。

目前SAR原始回波模拟的研究主要集中在后端成像仿真，在一定近似条件下的快速算法，主要包括时域模拟方法、频域模拟方法、时域和频域相结合的模拟方法、基于成像算法的逆过程的模拟方法等。为了实现SAR系统的全状态近实物仿真，需要一套集数字基带、模拟基带、中频模拟及射频模拟于一体的回波模拟系统。合成孔径雷达成像的重要基础就是相参性，即系统中所有数字时钟和模拟信号均来自同一参考基准，在回波模拟系统引入射频收发单元后，其相参性和同步性就越发显得重要。如何实现回波模拟系统和待测雷达设备之间所有信号的同步，是确保能否实现全状态测试SAR系统各项性能的关键。

对于可以全状态测试SAR的回波模拟器来说，有两种同步方式：

内同步：回波模拟器根据自身的参考源，产生回波模拟器及受试SAR所需的所有时钟信号；

外同步：回波模拟器根据受试SAR的时钟基准，产生回波模拟器自身所需的时钟信号。

这两种同步技术均可以实现受试SAR和回波模拟器的同步功能，区别在于是否由受试SAR为回波模拟器提供参考源。实际上，单一一种同步模式无法全面测试受试SAR性能，尤其是受试SAR射频收发系统的指标测试，迫切需要集两种同步模式于一体的测试系统，隔离出受试SAR的频率综合器的性能指标，目前业界尚没有一套可以同时实现内外同步的回波模拟设备。

发明内容

为了克服现有SAR回波模拟设备在全状态下与待测SAR设备同步性的不足，本发明提供了一种通用型同步装置及其同步方法，不仅可以同时实现与待测设备的内、外两种同步功能，还具有通用性的特点，可以为系列化、多种类SAR的测试提供同步时钟基准。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种SAR回波模拟器同步装置，包括：

模式开关选择电路1，用于控制是否接收受试SAR的参考时钟信号；

程控分频电路2，连接所述模式开关选择电路1和锁相晶振电路3，用以设定所述受试SAR的参考时钟信号与所述锁相晶振电路3的分频比；

锁相晶振电路3，连接所述程控分频电路2和回波模拟器，当所述模式开关选择电路1导通时，所述锁相晶振电路3作为锁相环电路，将所述受试SAR的时钟基准锁相输出到所述回波模拟器；当所述模式开关选择电路1关断时，所述锁相晶振电路3自身晶体振荡器作为参考源输出到所述回波模拟器。

其中所述锁相晶振电路3进一步包括鉴相器PD、环路滤波器LF、晶振XO和1/N分频器，其中鉴相器PD、环路滤波器LF、晶振XO依次串联，1/N分频器位于从晶振XO到鉴相器PD的反馈回路上。

其中所述晶振XO为压控晶振VCXO。

其中所述SAR回波模拟器同步装置还包括：

REF时钟监测电路4，用于所述模式开关选择电路1输出端的信号检测，并将结果V0输出到电源及监控电路6；以及

电源及监控电路6，用于监测指示时钟信号正确与否，并为各电路提供稳定电压。

其中所述SAR回波模拟器同步装置还包括：

RF时钟监测电路5，用于所述锁相晶振电路3输出端的信号检测，并将结果V1输出到所述电源及监控电路6。

其中所述电源及监控电路6基于所述REF时钟监测电路4和RF时钟监测电路5输入的信号检测结果，结合控制指令，利用同步状态真值表来判断所述SAR回波模拟器同步装置的同步性是否正常。

其中所述程控分频电路2的工作频率范围为10MHz至3GHz。

其中程控分频电路2的分频比最高设置到32。

作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种SAR回波模拟器同步方法，包括如下步骤：

将当前工作模式分别设定为内同步模式和外同步模式，先后顺序不限；