[發明專利]一種多普勒雷達回波模擬裝置及其實現方法

有效

• 申請號: 201110268697.7
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102435984A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 徐自明
• 申請（專利權）人: 陜西長嶺電子科技有限責任公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多普勒雷達回波模擬裝置，以及天線耦合、相參變頻、多普勒頻率調制、數字化可控延遲、可控衰減的方法。

背景技術

多普勒雷達模擬器用于多普勒雷達的整機測試，能夠在實驗室驗證多普勒雷達使用過程中的工作情況和整機參數。

目前，國內和國外的多普勒雷達基本上都使用中頻模擬器，該類型的模擬器是把多普勒信號從多普勒雷達的中頻部分加入，然后進行測試，而回波模擬器則是把多普勒信號從多普勒雷達的天線加入，其技術難度和成本都要遠高于中頻模擬器。

并且，現有的中頻模擬器對多普勒雷達射頻部分無法進行檢測，造成實際使用過程中出現的一些問題在實驗室無法暴露出來，例如天線出了故障。對于目前中頻模擬器對多普勒雷達不能全面檢測的問題，采用多普勒雷達回波模擬器就可以解決。

多普勒雷達回波模擬器可以精確模擬多普勒雷達在空中的工作情況，它的基本功能是對多普勒雷達進行全面的檢測，用于多普勒雷達試驗室測試和生產線調試，它的關鍵功能是可以代替多普勒雷達研發過程中所作的試飛試驗，從而減輕研發人員的辛苦，減少測試設備和試驗費用，且比用飛機做試飛試驗安全。因此，采用多普勒雷達回波模擬器代替多普勒雷達研發過程中所作的試飛試驗，在人力、物力、安全、經濟等成本上具有特別重大的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能對多普勒雷達進行全面檢測的多普勒雷達回波模擬器，降低多普勒雷達研發過程中的成本。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：提供一種多普勒雷達回波模擬器，包括變頻單元、調制單元、回波采集器，在此基礎上，還包括天線耦合器，以及開關衰減組件或合路衰減組件，天線耦合器直接接收多普勒雷達的天線發出的信號，開關衰減組件或合路衰減組件設置在天線耦合器和變頻單元之間，變頻單元的下變頻輸出端輸出中頻信號，依次經過調制單元和回波采集器后輸出給變頻單元的上變頻輸入端。

其中，天線耦合器具有上底面，下地面和內壁；多普勒雷達放置在上底面，下底面有多個小天線，分別對應所述多普勒雷達發射或接收的多個波束；內壁貼有吸波材料。

開關衰減組件或合路衰減組件具有衰減器，還具有多個通道，與多普勒雷達的多個波束通道相對應。

變頻單元具有下變頻單元，本振源單元和上變頻單元；其中，下變頻單元和上變頻單元的接收信號分別與所述本振源單元輸出的本振信號相干混頻，實現上變頻和下變頻。

調制單元包括DDS和噪聲發生器；其中，噪聲發生器產生噪聲信號；DDS產生多普勒頻率信號，對下變頻單元輸出的中頻信號進行多普勒頻率調制，然后將調制后的信號與噪聲信號疊加。

該回波模擬器還具有工控計算機，該工控計算機通過外部輸入設備接收載機的三軸向速度數據、高度數據和姿態數據，通過接口電路設置調制單元、回波采集器、以及開關衰減組件或合路衰減組件。

提供一種多普勒雷達回波模擬器的實現方法，包括以下步驟：

步驟(1)：直接接收多普勒雷達的天線分時發射的多個波束；

步驟(2)：將接收到的多個波束轉換到一個通道；

步驟(3)：對步驟(2)中得到的信號進行下變頻，得到中頻信號；

步驟(4)：對中頻信號進行多普勒頻率調制，并對調制后的中頻信號疊加噪聲信號；

步驟(5)：對步驟(4)中得到的信號進行時間延遲；

步驟(6)：對步驟(5)中得到的信號進行上變頻，得到模擬的多普勒雷達回波信號；

步驟(7)：將模擬的多普勒雷達回波信號分時轉換到多個通道，然后發送回多普勒雷達。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1)可以精確模擬多普勒雷達在空中的工作情況，能對多普勒雷達進行全面檢測；

2)可以代替多普勒雷達研發過程中所作的試飛試驗，從而在人力、物力、安全、經濟等成本上具有特別重大的意義。

附圖說明

圖1是多普勒雷達發射信號和回波信號的示意圖；

圖2是本發明總體結構框圖；

圖3A是本發明單天線多普勒雷達回波模擬器的天線耦合器的示意圖；

圖3B是本發明雙天線多普勒雷達回波模擬器的天線耦合器的示意圖；

圖4A是本發明單天線多普勒雷達回波模擬器的開關衰減組件的結構框圖；

圖4B是本發明雙天線多普勒雷達回波模擬器的開關衰減組件的結構框圖；

圖5是本發明變頻單元的結構框圖；

圖6是本發明調制單元的結構框圖；