[發明專利]動態雷達信號模擬器

無效

• 申請號: 201010107838.2
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN101782647A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 張興敢;魏耀;柏業超;杜仲林;唐嵐
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明涉及一種可在線編程的便攜式雷達信號模擬器，具體地說是一種可在線編程，產生雷達測試系統所需信號的動態雷達信號模擬器。?

背景技術

目前，隨著電磁環境的日益復雜，在雷達的現場調試、性能評估和設備維護中，對通用便攜的雷達信號模擬器的需求越來越迫切。當前，雷達信號模擬的研究內容集中于軟件仿真算法和硬件信號生成。然而，軟件仿真算法缺乏實時性；硬件信號生成方法缺乏靈活性，因而難以滿足新雷達體制測試需求。?

發明內容

為了解決雷達測試系統對便攜性，實時性的需求，以及對現場數據模擬，輸出格式等個性化需求，本發明的目的是提供一種動態雷達信號模擬器，該動態雷達信號模擬器可以實時實現雷達模擬數據的生成以及時鐘選擇、波形輸出參數、數據輸出格式等控制信息的設置，靈活性好，滿足了雷達信號模擬器個性化和實時性的需求。?

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：?

一種動態雷達信號模擬器，其特征在于：該模擬器包括PC計算機、USB總線交互模塊、FPGA控制與存儲模塊、數據輸出與輸入模塊，PC計算機實現模擬信號數據的寫入、時鐘的選擇，以及波形輸出參數、數據輸出格式控制信息的設置；PC計算機通過USB總線交互模塊將數據和指令傳輸給FPGA控制與存儲模塊；FPGA控制與存儲模塊包括FPGA控制芯片、用來存儲和轉發的RAM和Flash?Memory，FPGA控制芯片通過RAM作為數據轉發通道，實現對Flash?Memory的讀寫以及模擬數據輸出；數據輸出與輸入模塊通過長線發送器和長線接收器實現數據的輸出與輸入。?

本發明中，所述模擬信號類型包括線性調頻信號、回波脈沖信號、噪聲信號、外場數據；輸出格式包括并行方式1、并行方式2、串行方式。?

PC計算機中數據類型為復數形式的時候，分為I路和Q路兩路正交信號：I路16位數據，Q路16位數據；輸出采用能降低共模干擾的差分輸出的方式；輸出格式有：并行方式1，并行方式2，串行方式；?

其中，并行方式1：輸出形式：I路，16位差分；Q路，16位；時鐘，2位差分，分別和I路、Q路連接；M0脈沖(雷達脈沖重復周期的標示脈沖)，1位差分，每個脈沖重復周期輸出一個M0脈沖作為標示脈沖；?

并行方式2：輸出形式：I路，16位差分，I路和Q路信號時分復用輸出；Q路，空置；時鐘，1位差分；M0脈沖，1位差分；?

串行方式：輸出形式：輸出串行信號：1位差分；時鐘，1位差分；W0脈沖(字同步脈沖)：1位差分；M0脈沖：1位差分。?

本發明通過USB接口與PC機相連，可以實時在線按預設方式輸出指定數據的信號模擬器。信號類型有：線性調頻信號，回波脈沖信號，白噪聲，外場數據。數據輸出格式有：并行方式1∶16位IQ(正交)并行傳輸，并行方式2∶16位IQ(正交)時分復用傳輸，串行方式：16位IQ時分復用傳輸。輸出方式：差分長線輸出。?

本發明中，數據輸出與輸入模塊包括數據輸出端口和數據輸入端口；?

數據輸出端口包括：通道一數據即I路數據輸出、通道二數據即Q路數據輸出、串行數據輸出；通道一數據包括16位并行信號，1位時鐘輸出信號和1位M0脈沖信號，差分傳輸，共36路信號；通道二數據包括16位并行信號，1位時鐘輸出信號和1位M0脈沖信號，差分傳輸，共36路信號；串行數據輸出包括串行數據1位，串行輸出時鐘1位，字同步脈沖1位，M0脈沖1位，差分傳輸，共8路信號；?

數據輸入端口包括1位外部時鐘輸入和1位M0脈沖輸入；當系統選擇外部時鐘時，由數據輸入端口采集時鐘信號和M0脈沖信號，經過電平轉換之后送至FPGA控制與存儲模塊，提供時鐘信號和M0脈沖信號；系統選擇內部時鐘時，數據輸入端口空置。?

采用上述方案后，在PC機上可以通過軟件實現雷達模擬數據的生成以及時鐘選擇、波形輸出參數、數據輸出格式等控制信息的設置，在與雷達信號模擬器硬件部分用USB接口連接之后，即可通過PC機上軟件控制界面與硬件上系統總讀寫控制按鈕的協同控制實現雷達模擬數據的下載。在完成下載后，雷達信號模擬器即可在通過軟件預設的工作模式或者在通過系統總控制模塊設置的工作模式下，輸出系統存儲的信號數據，實現雷達信號的模擬。雷達信號數據有線性調頻信號、回波脈沖信號、噪聲信號、現場采集數據信號等類型，輸出格式有并行方式1、并行方式2及串行方式等三種格式備選，系統時鐘有外部時鐘和內部時鐘可供選?擇，滿足了系統個性化和實時性的需求。?