雷達(dá)目標(biāo)模擬器的DSP軟件設(shè)計
隨著雷達(dá)系統(tǒng)的日益復(fù)雜和種類繁多,雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和維護(hù)變得越來越困難。為了測試?yán)走_(dá)的性能,通常需要使用真實(shí)的目標(biāo)來提供測試信號,這樣的成本較高。而雷達(dá)系統(tǒng)模擬技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代仿真技術(shù)和雷達(dá)技術(shù),通過
隨著雷達(dá)系統(tǒng)的日益復(fù)雜和種類繁多,雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和維護(hù)變得越來越困難。為了測試?yán)走_(dá)的性能,通常需要使用真實(shí)的目標(biāo)來提供測試信號,這樣的成本較高。而雷達(dá)系統(tǒng)模擬技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代仿真技術(shù)和雷達(dá)技術(shù),通過軟件建立符合用戶需求的模型,具有靈活性和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。雷達(dá)目標(biāo)模擬是雷達(dá)系統(tǒng)模擬的重要組成部分。
功能及系統(tǒng)組成
所設(shè)計的多目標(biāo)雷達(dá)模擬器用于配合某型寬帶雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備調(diào)試和功能檢查。該模擬器利用DSP/FPGA的高速計算性能、直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)和數(shù)字射頻存儲(DRFM)技術(shù),實(shí)現(xiàn)相位編碼、線性調(diào)頻、非線性調(diào)頻等多種復(fù)雜方式下的目標(biāo)回波信號的實(shí)時模擬,以檢測雷達(dá)的跟蹤精度、角精度等指標(biāo)。
系統(tǒng)總體指標(biāo)要求如下:
- 雙通道輸出
- 頻率范圍為5.2~5.8 GHz
- 窄帶瞬時帶寬為10 MHz
- 寬帶瞬時帶寬為500 MHz
- 目標(biāo)數(shù)目1~22個
- 幅度控制范圍為0~127 dB,量化單位不大于0.5 dB
- RCS幅度控制速率為1μs,距離變化幅度控制1 ms
- 目標(biāo)延遲時間:2~40000 μs
- 多普勒頻移范圍≤1400 kHz
- 相位噪聲不大于-90dBc/ kHz
- 窄帶時雜散電平不大于-55 dBc
- 寬帶時雜散電平不大于-45 dBc
- 距離模擬精度≤1.5 m
- 多普勒模擬精度<1 Hz
- 輸入功率為-45~30 dBm
- 輸出最大功率20 dBm
該雷達(dá)目標(biāo)模擬器由微波分系統(tǒng)、基帶分系統(tǒng)、寬帶分系統(tǒng)、電源控制分配組件和軟件等組成。
窄帶目標(biāo)回波產(chǎn)生
在窄帶目標(biāo)回波產(chǎn)生過程中,寬頻帶射頻模擬器接收雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射信號、控制信號和參考信號。在模擬窄帶目標(biāo)回波信號之前,需要在主控計算機(jī)上加載所有目標(biāo)、誘餌的運(yùn)動軌跡參數(shù)和每個目標(biāo)、誘餌的幅度/相位目標(biāo)特性文件。仿真開始后,根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)出的模式、參數(shù)和觸發(fā)信號,雙通道可編程數(shù)字延遲線(PD-DL)和中頻調(diào)制解調(diào)組件產(chǎn)生基帶延時目標(biāo)信號,并通過發(fā)射組件實(shí)現(xiàn)上變頻和雷達(dá)目標(biāo)的距離、幅度調(diào)制控制,最后濾波后形成窄帶目標(biāo)回波信號輸出。
寬帶目標(biāo)回波產(chǎn)生
寬帶目標(biāo)回波的產(chǎn)生通過對預(yù)先存儲在存儲器中的雷達(dá)寬帶LFM的基帶分量和目標(biāo)特征參數(shù)進(jìn)行計算,實(shí)時生成多散射點(diǎn)合成目標(biāo)的波形數(shù)據(jù)。在輸出寬帶目標(biāo)回波信號之前,需要在計算機(jī)上加載輸出目標(biāo)散射點(diǎn)的運(yùn)動軌跡參數(shù)和目標(biāo)特性文件。當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射寬帶LFM信號時,寬帶目標(biāo)回波的基帶數(shù)據(jù)由DSP計算并加載到任意波形發(fā)生器(AWG)的存儲器中。然后,通過延時觸發(fā)脈沖和波形選擇信號控制AWG輸出模擬基帶回波信號,并進(jìn)行正交調(diào)制,最后通過上變頻得到寬帶信號的目標(biāo)回波。寬帶分系統(tǒng)中的所有信號都與試驗雷達(dá)系統(tǒng)的參考信號同步,保證回波信號與雷達(dá)系統(tǒng)相參,實(shí)現(xiàn)正確的模擬。
以上就是雷達(dá)目標(biāo)模擬器的DSP軟件設(shè)計的一些基本內(nèi)容,通過該模擬器可以實(shí)現(xiàn)對雷達(dá)系統(tǒng)的各項指標(biāo)進(jìn)行測試和評估,為雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計和維護(hù)提供重要的支持。