[發(fā)明專利]一種時差可控的多路信號發(fā)生系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103033799A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓浪;王韶波;鄭澤星;曾巍
• 申請（專利權(quán)）人: 航天東方紅衛(wèi)星有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雷達(dá)信號產(chǎn)生系統(tǒng)，適用于在地面驗證星座衛(wèi)星的時差測量精度及雷達(dá)目標(biāo)定位解算。

背景技術(shù)

雷達(dá)信號產(chǎn)生系統(tǒng)可以為雷達(dá)、無源接收機(jī)調(diào)試、性能評估等提供信號輸入和參考，在雷達(dá)研制、無源接收機(jī)研制中是必不可少的。

隨著雷達(dá)及接收機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，對雷達(dá)產(chǎn)生系統(tǒng)的要求也越來越高，信號形式從單頻脈沖信號向復(fù)雜脈內(nèi)調(diào)制信號、脈間頻率捷變信號、重頻參差的形式發(fā)展。星座衛(wèi)星時差測量及目標(biāo)定位解算在地面驗證階段需要輸入多路時差可控的雷達(dá)信號。

目前廣泛使用的通用型微波信號產(chǎn)生系統(tǒng)只能產(chǎn)生常規(guī)信號形式的雷達(dá)信號，不能產(chǎn)生復(fù)雜信號形式的雷達(dá)信號。一些專用雷達(dá)信號發(fā)生系統(tǒng)能夠產(chǎn)生復(fù)雜信號形式的雷達(dá)信號，但多數(shù)只有一路輸出或簡單的多路輸出，多路信號之間無時差信息或時差固定不可調(diào)。為了能夠在地面驗證星座衛(wèi)星的時差測量精度及對目標(biāo)定位精度進(jìn)行分析，特別需要一種時差可控的多路雷達(dá)信號發(fā)生系統(tǒng)，用以模擬星座衛(wèi)星對不同位置地面雷達(dá)目標(biāo)的信號接收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠輸出多路時差可調(diào)的復(fù)雜信號形式的雷達(dá)信號發(fā)生系統(tǒng)，多路信號間時差可調(diào)，控制精度可達(dá)納秒量級。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種時差可控的多路信號發(fā)生系統(tǒng)，包括基帶信號發(fā)生器、系統(tǒng)控制器、定時控制器和至少兩臺微波信號源，系統(tǒng)控制器控制基帶信號發(fā)生器生成I路和Q路共兩路數(shù)字基帶數(shù)據(jù)并將所述基帶數(shù)據(jù)送至微波信號源，同時系統(tǒng)控制器還將預(yù)設(shè)的各微波信號源輸出延時參數(shù)及載波參數(shù)送至各對應(yīng)的微波信號源；系統(tǒng)控制器控制定時控制器產(chǎn)生同步脈沖信號并通過定時控制器送至各微波信號源，各微波信號源在接收到同步脈沖信號后開始各自計時，并在計時時間到達(dá)預(yù)設(shè)值后將基帶數(shù)據(jù)調(diào)制到預(yù)定載波產(chǎn)生相應(yīng)的射頻信號，各微波信號源產(chǎn)生的射頻信號即為時差可控的多路信號發(fā)生系統(tǒng)的輸出信號。

所述的系統(tǒng)控制器控制基帶信號發(fā)生器產(chǎn)生基帶信號的方法為：首先生成單個脈沖信號的復(fù)數(shù)基帶脈內(nèi)信號，基帶脈內(nèi)信號的數(shù)據(jù)長度為采樣率與脈寬相乘向下取整的值L_pulse；當(dāng)載頻類型為單載頻時，基帶脈內(nèi)信號即可作為基帶信號發(fā)生器最終輸出的基帶數(shù)據(jù)；當(dāng)載頻類型為頻率M分集時，M個頻點分別與M個頻點的算術(shù)平均值求差得到M組頻差數(shù)據(jù)，M組頻差數(shù)據(jù)對應(yīng)點求和得到長度為L_pulse的M分集頻差數(shù)據(jù)；當(dāng)載頻類型為頻率捷變N時，N個頻點分別與N個頻點的算術(shù)平均值求差得到N組長度均為L_pulse的頻差數(shù)據(jù)；然后將L_pulse點的基帶脈內(nèi)信號與L_pulse點的頻偏數(shù)據(jù)對應(yīng)點相乘得到L_pulse點的脈內(nèi)調(diào)制基帶數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同重頻周期值PRTi將脈內(nèi)調(diào)制基帶數(shù)據(jù)補(bǔ)零擴(kuò)展成長度為L_PRTi點的單周期基帶數(shù)據(jù)，L_PRTi為采樣率與當(dāng)前重頻周期值相乘向下取整的值，由此生成重頻為PRTi的基帶數(shù)據(jù)；然后根據(jù)重頻類型和載頻類型生成所有基帶數(shù)據(jù)。

所述的基帶脈內(nèi)信號包括簡單脈沖信號、線性調(diào)頻信號、非線性調(diào)頻信號、相位編碼信號。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明系統(tǒng)能夠產(chǎn)生包括簡單脈沖信號、線性調(diào)頻信號、非線性調(diào)頻信號、相位編碼信號、重頻參差、重頻跳變、重頻滑變、單載頻、頻率分集、頻率捷變等復(fù)雜信號，克服了通用型信號發(fā)生器只能產(chǎn)生簡單雷達(dá)射頻信號的不足；

2、現(xiàn)有專用雷達(dá)多數(shù)只能輸出單路信號或延時固定的多路信號，在需要多路攜帶時差信息的的場合，往往采用不同長度的電纜實現(xiàn)信號延時，這種方法通過傳輸延時的產(chǎn)生信號時差，使用操作不方便且引入一些其他問題，如高頻信號幅度衰減較為嚴(yán)重。本發(fā)明系統(tǒng)輸出的多路雷達(dá)射頻信號，各路信號之間相位相干，時差參數(shù)可預(yù)先設(shè)定，下載到信號源延時執(zhí)行，時差控制精度可達(dá)10ns；

3、本發(fā)明涉及的復(fù)雜形式雷達(dá)信號由基帶信號發(fā)生器產(chǎn)生，將生成的I/Q數(shù)據(jù)下載到信號源內(nèi)存，充分利用微波信號源的用戶自定義功能實現(xiàn)各種復(fù)雜形式信號，因此生成的射頻雷達(dá)信號的射頻特性與實際性能一致，穩(wěn)定可靠；

4、本發(fā)明中系統(tǒng)控制器能夠獨立控制各路信號輸出，在不需要時差信息的場合，只用一臺信號源也能產(chǎn)生各種復(fù)雜的雷達(dá)信號。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的組成原理框圖；

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)控制器的組成及工作原理圖；

圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的工作原理圖；