[发明专利]一种雷达目标模拟通用信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及雷达目标模拟技术领域，具体涉及一种雷达目标模拟通用信号发生器。

背景技术

雷达是军事及民用电子装备的重要门类，从问世至今70余年，以其在信息获取、武器系统制导、测量评估等方面的独特优势，在二战及战后的各次重大局部战争及国民经济中发挥着重要作用，雷达技术在某种程度上已成为衡量一个国家电子技术水平的重要标志。

随着雷达系统越来越复杂，在设计、制造、试验和应用阶段对雷达设备的分析和研究也变得日益困难，特别是在雷达的研制与调试阶段，越来越迫切地需要能够便捷有效地对雷达的性能特性进行检测的手段，如何模拟雷达的环境并对其性能特性进行判断是急需解决的问题。当前，随着雷达测试的要求，雷达信号的模拟仿真技术也应运而生。雷达信号模拟是模拟仿真技术与雷达技术相结合的产物。通过模拟仿真方法产生包含目标信息的回波信号，对雷达系统进行调试、分析和评价，已成为现代雷达系统设计的必要手段。特别是在雷达研制与生产的调试过程中，雷达目标仿真以其经济、灵活、可重复性和可控性好等特点在复杂雷达系统的研究中发挥着重要的作用。

根据雷达工作的原理，目标的模拟通常建立在以下三个模拟平台上：频域、时域和幅度模拟平台，即通过对目标延时、多普勒频移和幅度的调制实现雷达回波信号的距离、速度和幅度(RCS值)三个主要运动参数的仿真。

雷达目标回波特征在时域上主要体现在随着雷达与目标之间距离的变化而变化的延时特征，也就是说目标回波脉冲相对于发射脉冲在时间上有一定延迟，时延的大小反应了目标相对于雷达的距离，其关系式为:

R＝cτ/2

式中：R为目标与雷达的距离，单位是m；

c为电磁波传播速度，单位是m/s；

τ为回波脉冲相对于发射脉冲的时延，单位是s。

回波特征在频域上主要体现在随着雷达与目标之间径向速度的变化，形成回波信号频率相对雷达载频的多普勒频移，特别对相参体制雷达来说，采用脉冲多普勒技术，在多普勒频域上发现和跟踪目标，将直接影响到雷达的检测跟踪性能。多普勒频移公式为：

f_d＝2v/λ

式中f_d为目标回波的多普勒频移，单位是Hz；

v是雷达与目标间的径向速度，单位是m/s；

λ是雷达的工作波长，单位是m。

Pr=Pt·G2·λ2(4π)3·R4·σ]]>

式中P_r表示接收信号功率，单位是W；

P_t表示发射信号功率，单位是W；

G表示天线增益，单位是倍数；

λ表示发射电磁波的工作波长，单位是m；

R表示目标到发射天线的距离，单位是m；

σ表示目标雷达散射截面积，单位是m²。

雷达目标模拟信号发生器是一种对输入宽频雷达信号进行处理，加入代表一定距离与速度的模拟目标后，在一定带宽下不失真回放出雷达目标信号的装置，能很好模拟和产生出以相参雷达为代表的多种体制雷达目标回波信号。对雷达目标距离的模拟，是通过对输入雷达信号存储及延迟回放实现的，延迟时间的长短对应了距离的远近，现在普遍采用数字射频存储(DRFM)技术来实现。对雷达目标速度的模拟，是通过产生多普勒频移实现的，频移的大小与速度成正比。对目标雷达横截面(RCS)的模拟，是通过改变输出信号的功率实现的，功率越大代表雷达横截面越大。