[發明專利]一種船用雷達目標回波的模擬方法

在審

• 申請號: 201710051416.X
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN107728120A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 李峰綱;孫旭;顧長生
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業系統工程研究院;西安泛華科技開發有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 中國船舶專利中心11026
• 代理人: 張東雁

技術領域

一種船用雷達目標回波的模擬方法，涉及船載雷達仿真測試。

背景技術

船用雷達作為船上主要的電子裝備，主要承擔船的預警、目標搜索跟蹤、武器控制、導航等重要作用。因此，對于雷達的維護保障，有著越來越高的要求。由于受使用現場和環境的限制，無法給雷達提供真實的目標，因此在船上對雷達整機功能性能的測試，必須使用雷達模擬信號源模擬雷達目標的回波進行測試。

目前已有的技術主要存在以下缺點：

1.目前標準的信號源只能模擬比較單一的幾種信號波形，信號特征與真實目標的回波有很大的差異，不能進行多目標多批次的模擬。因此不能完成船用雷達跟蹤精度、跟蹤多批次能力的檢測。

2.船用雷達與岸基雷達一個主要的區別是，船用雷達相對于目標本身也是運動的，岸基雷達相對于探測目標是靜止的。因此，要對船用雷達的目標回波模擬時，要將船體的航跡信息計算在內，但是普通模擬信號源不具備這項功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種船用雷達目標回波的模擬方法，模擬生成船用雷達探測目標的回波，以解決船用雷達在無真實目標時，在船靠岸或運行狀態下，對于雷達整機功能性能的測試。

一種船用雷達目標回波的模擬方法，包括下列步驟：

步驟一、采集的待測雷達的正北信號、方位增量碼、主脈沖信號及及需要模擬的目標距離、移動速度和目標方位參數輸入顯控航跡模擬模塊；顯控航跡模擬模塊包括DSP、FPGA、SDC/RDC及附加電路，其中DSP根據輸入的模擬目標需求，對模擬目標的航跡信息進行解算；FPGA、SDC/RDC對正北信號、方位增量碼進行接收后解算方位信息，解算后的模擬目標的航跡信息和方位信息送入DDM模塊；

步驟二、將雷達的輸出信號送入輸入變頻模塊，輸入變頻模塊接收到雷達信號后，將雷達信號按照頻率的高低至少分成4個頻段，對不同頻段采用不同級數的變頻，將輸入信號變換成合適DDM模塊和移相電路的工作頻率；將變頻后的信號送入DDM模塊；

步驟三、DDM模塊將接收到的模擬目標航跡信息、方位信息和變頻后的雷達信號進行計算，按照目標點跡的距離計算出回波信號延遲時間t_r＝2R/c，其中，c為光速，c＝3×10⁸m/s，R為已知的點跡的距離；按照計算模擬回波信號的多普勒頻移，其中υ_r為雷達和目標之間的徑向速度，λ為載波波長；DDM模塊監控方位信息，當方位信息為需要模擬的目標方位位置時，DDM模塊按照延遲時間t_r和多普勒頻移f_d向輸出變頻模塊輸出模擬目標信號；

步驟四、輸出變頻模塊對DDM模塊輸出的多個頻段的模擬目標信號進行變頻、濾波、放大后，合成在一起，然后輸出給雷達接收機，雷達目標回波的模擬完成。

本發明利用計算機模擬船用雷達的探測目標回波信號，給待測雷達提供一個已知的模擬目標信息，用于檢測待測雷達的探測能力、信號處理能力及整機性能指標進行綜合評估，解決了待測雷達無真實目標時的檢測。本發明模擬的目標回波信號與真實信息非常接近，解決了雷達的岸邊的檢測問題。

附圖說明

圖1、本發明方框圖；

圖2、本發明輸入變頻模塊電路框圖；

圖3、本發明DDM模塊中的儲頻及信號模擬單元框圖；

圖4、圖3中多普勒模擬模塊框圖；

圖5、本發明輸出變頻模塊中和路變頻電路框圖；

圖6、本發明輸出變頻模塊中方位輸出變頻電路框圖。

具體實施方式

一種船用雷達目標回波的模擬方法，包括下列步驟：

步驟一、采集的待測雷達的正北信號、方位增量碼、主脈沖信號及及需要模擬的目標距離、移動速度和目標方位參數輸入顯控航跡模擬模塊；顯控航跡模擬模塊包括DSP、FPGA、SDC/RDC及附加電路，其中DSP根據輸入的模擬目標需求，對模擬目標的航跡信息進行解算；FPGA、SDC/RDC對正北信號、方位增量碼進行接收后解算方位信息，解算后的模擬目標的航跡信息和方位信息送入DDM模塊；

步驟二、將雷達的輸出信號送入輸入變頻模塊，輸入變頻模塊接收到雷達信號后，將雷達信號按照頻率的高低至少分成4個頻段，對不同頻段采用不同級數的變頻，將輸入信號變換成合適DDM模塊和移相電路的工作頻率；將變頻后的信號送入DDM模塊；