[发明专利]一种一维相扫三坐标雷达中频目标模拟器

说明书

本发明针对一维相扫三坐标雷达的结构、体制、功能，设计了一种中频目标模拟器。主要组成包括：FPGA板卡、PowerPC板卡、显控台、数据接口，PowerPC板卡实时接收来自显控台发送的模拟方式、航迹参数、噪声特性、目标起伏特性等模拟指令，根据当前雷达系统的波束扫描数据在线实时计算目标距离、方位、仰角、多普勒、强度等模拟目标的相关参数，FPGA板卡实时产生满足相关参数的中频数字信号，并可叠加真实环境数据。本发明在一维相扫三坐标雷达中的应用，使得整机调试与性能验证变得十分便捷、高效，可大大降低试验成本，缩短整个雷达的研发周期。

技术领域

本发明涉及雷达测试技术领域，具体涉及一种雷达中频目标模拟器。

背景技术

雷达是一种通过电磁波发现目标并测定其空间位置的电子设备。具体地，雷达发射电磁波对目标进行照射并接收来自目标的回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率径向速度、方位、高度等信息。

雷达目标模拟的对象是雷达的目标和环境，模拟的结果则是复现包含雷达目标及目标环境信息的雷达回波信号。实际上，这些雷达回波信号可以认为是由发射波形经过延迟和多普勒频移后的复现波形所构成，因此对雷达目标的模拟就是对信号延迟、多普勒频移等等参数的复现。

一维相扫三坐标雷达通常采用俯仰上相控扫描，方位上机械扫描的方式，可以完成对空对海多目标探测、跟踪、目标指示等等功能。该类型雷达通常采用相扫平面阵列天线及分布式收发技术，最终将目标回波进行数字化处理后集中传输处理。由于雷达的结构、体制、功能不同，雷达目标模拟系统的个体差异较大，现有雷达中频目标模拟器，还无法实现与一维相扫三坐标体制雷达结构、功能契合工作，更无法实现真实环境数据下的目标模拟，因此需要一种针对一维相扫三坐标雷达的特点，寻求最合理的硬件配置和软件设计，既能够满足研制调试的需求，又能对雷达性能和指标进行测试，同时还能对用户进行操作训练的多功能中频目标模拟器。

发明内容

本发明针对一维相扫三坐标雷达的结构、体制、功能，并针对现有中频目标模拟器存在的上述不足，设计了一种一维相扫三坐标雷达中频目标模拟器。

本发明的技术方案是：一种一维相扫三坐标雷达中频目标模拟器，其特征在于，所述目标模拟器包括：FPGA板卡、PowerPC板卡、显控台、数据接口，其中，

所述FPGA板卡安装于雷达系统的天线舱中，以FPGA作为主控芯片，用于雷达模拟信号的生成：接收来自系统的相参时钟和波控信息，生成距离计数器，读取来自PowerPC板卡的映射关系表，在DDS内核模拟模块中产生中频模拟AD信号；

所述PowerPC板卡安装于雷达系统的信息处理机柜中，以PowerPC作为主控芯片，用于实时计算模拟目标各相关参数：接收来自显控台的模拟目标指令，包括：模拟方式、起始位置、航迹参数、目标批数、噪声特性、目标起伏特性、天线波束形状调制特性等；读取雷达系统提供的波束扫描数据；计算模拟目标点迹，计算模拟目标距离、方位、仰角、多普勒、强度、幅度起伏、天线波束形状调制参数；计算模拟环境数据，建立参数映射关系表发送给FPGA板卡；

所述显控台共享自雷达系统，用于显示图形化模拟目标；

所述数据接口共享自雷达系统，用于实现FPGA板卡、PowerPC板卡、显控台之间的通信互联，通信接口包括显控台与PowerPC板卡通信的以太网接口，PowerPC板卡与FPGA板卡通信的RapidIO接口，PowerPC板卡与雷达系统通信的光纤接口。

所述FPGA板卡可同时实时接收来自雷达接收机的真实回波信号，提取环境AD数据，包括接收机噪声、外部干扰、杂波，并根据需要叠加到模拟数据中。

与现有雷达中频目标模拟器相比，本发明有以下有益效果：