[發明專利]毫米波雷達性能評估模擬系統

在審

• 申請號: 201710517167.9
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107300693A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 萬永倫;劉進軍
• 申請（專利權）人: 成都瑞達物聯科技有限公司
• 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

本發明涉及一種主要應用于通訊、氣象探測、遙感遙測、目標檢測與測量等民用領域中，為毫米波雷達系統性能評估提供的一種模擬系統。

背景技術

隨著現代雷達系統越來越復雜，雷達系統性能評估模擬技術被廣泛應用。雷達目標與背景回波信號的模擬在雷達系統設計、調試和驗收過程中具有非常重要的作用，是雷達系統性能評估的關鍵環節。隨著科技發展和需求的不斷提高，雷達系統的復雜度越來越高，種類越來越多，面臨的工作環境復雜，雷達系統的性能評估也變得越來越困難。在這種條件下，采用性能評估模擬系統成為解決該問題的有效手段。雷達系統主要用于探測目標的存在，測量目標的徑向距離、徑向速度和相對角度信息，目前，雷達性能評估常采用目標回波模擬方法，利用模擬的目標回波信號，可驗證雷達系統的測速或測距性能，但要同時驗證評估雷達系統的測速、測距和測角性能，采用常規的目標回波模擬方法是不可行的。

隨著雷達技術的不斷發展，雷達所要實現的任務不僅是準確測量目標的距離、方位角和俯仰角，而且還包括準確測量目標的速度，以及從目標回波信號中獲取更多有關目標的信息。伴隨著毫米波技術的發展，毫米波電子元器件的價格越來越低，為毫米波雷達廣泛應用于我國的民用領域奠定了堅實基礎。毫米波雷達系統的工作原理是向目標發射毫米波頻段的電磁波信號，電磁波信號在空間傳播過程中，遇到物體如汽車、行人、建筑物以及地面等目標，這些目標將反射一定能量的電磁波信號送回至毫米波雷達系統，由毫米波雷達系統的天線接收后，通過相應的處理就可得到目標的相關信息。因此，毫米波雷達是通過獲取目標反射回來的回波信號來探測目標的，若一些目標不反射毫米波信號或反射的毫米波信號很弱，甚至于不滿足雷達系統的信號檢測門限時，則毫米波雷達就不能準確探測到這些目標，暗室就是這種工作機理，暗室內各反射面安裝了相應頻段的電磁波吸收材料，可吸收對應頻段的電磁波信號，吸收材料的長度與欲吸收的電磁頻率有關，欲吸收的電磁頻率越低，吸收材料的長度越長，一般吸收材料的長度應該不小于最低吸收頻率信號波長的0.25倍，因此，工作信號的頻率越低，則吸收材料的長度就越長，如米波頻段以下的吸收材料極難實現，且造價昂貴。一旦暗室內放置的雷達發射出信號，當雷達信號到達暗室內的各個反射面后，各個反射面將吸收雷達信號的大部分能量，從而由反射面反射出來的雷達信號就很弱，雷達就不會接收到來至于各個方向反射物所反射的多徑信號。在暗室內工作的雷達只有處于確保“干凈”的電磁頻譜環境條件下，方可對雷達系統的性能指標進行測試評估。

毫米波天線是毫米波雷達系統發射和接收毫米波頻段電磁波信號的重要組成部分。在實際應用中，毫米波雷達探測目標時，具有一定天線波束寬度的毫米波天線發射出電磁波信號，往往位于雷達威力作用區域且在天線波束范圍內的所有目標均對毫米波頻段的電磁波信號進行了反射，這樣毫米波雷達將同時接收到來自天線波束范圍內的所有目標的反射信號，特別是處于雷達距離分辨率范圍內的多個目標，雷達將無法進行分辨，認為是同一個目標的反射信號，而處于雷達距離分辨率范圍之外的多個目標，雷達雖然可以進行分辨，但雷達系統目標處理的復雜度將大大增加，雷達系統在這樣復雜的工作環境條件下，要對其性能指標進行精確評估是非常困難的。

盡管現有雷達系統模擬技術及高速數據采集系統的采集、處理、存儲等各個設計方面取得了非常大的進步，由于毫米波雷達應用的環境越來越復雜，要得到一個相對完善的可對雷達系統性能進行有效評估的模擬系統，涉及到的內容十分廣泛和復雜，還有很多方面需要進一步改善和提高。隨著毫米波雷達在民用領域的廣泛應用，低成本、輕重量以及小型化毫米波雷達需求迫切，毫米波雷達產品批量生產后，由于所使用的電子元器件技術參數精度的偏差和系統加工誤差，每套毫米波雷達產品必須進行性能指標測試驗證，然而毫米波雷達在復雜電磁環境和復雜的目標環境下測試面臨各種多徑信號的干擾影響，存在易導致毫米波雷達性能指標無法有效測試評估的問題，而模擬雷達回波信號有實時性的要求，因此在實現過程中，為毫米波雷達提供“干凈”的電磁頻譜測試工作環境，并在該環境條件下可精確模擬評估毫米波雷達系統的性能，是保障毫米波雷達批量測試的前提條件和基礎，因此，設計毫米波雷達性能評估模擬系統是迫切需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有毫米波雷達系統性能和指標評估的不足之處，提供一種實現技術難度小，方便指標評估，能夠對毫米波雷達系統性能進行有效評估的模擬系統。以解決毫米波雷達性能指標評估困難的問題。