[發(fā)明專利]一種直線陣列下多通道接收機(jī)信號(hào)模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710600944.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN107356900A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊金金;龐豪;高祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都玖錦科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S3/74
• 分類號(hào): G01S3/74
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務(wù)所(普通合伙)51247
• 代理人: 劉坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子偵察領(lǐng)域，具體涉及一種直線陣列下多通道接收機(jī)信號(hào)模擬方法。

背景技術(shù)

上世紀(jì)六七十年代，國(guó)外就開始進(jìn)行信號(hào)模擬技術(shù)的研究，在實(shí)現(xiàn)技術(shù)上已經(jīng)取得很大成就，有許多大型公司專業(yè)從事信號(hào)模擬器的設(shè)計(jì)，如美國(guó)Camber公司把開發(fā)出來的Radar Toolkit軟件成功移植到信號(hào)模擬器中，可以用來對(duì)近20種雷達(dá)系統(tǒng)的建模和仿真。而國(guó)內(nèi)對(duì)信號(hào)模擬技術(shù)的研究起步較晚，一直到上世紀(jì)九十年代國(guó)內(nèi)的科研部門才開始進(jìn)行雷達(dá)模擬工作的研究，通過改變信號(hào)的相對(duì)時(shí)延來模擬測(cè)向系統(tǒng)與未知目標(biāo)之間的方向角。

但目前靜態(tài)定位信號(hào)模擬技術(shù)大部分還比較單調(diào)，且多針對(duì)雷達(dá)信號(hào)。在實(shí)際情況下，定位系統(tǒng)接收信號(hào)包括各種類型信號(hào)，不僅僅是雷達(dá)信號(hào)。如果在外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的情況下，測(cè)向系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，不僅研發(fā)周期長(zhǎng)，而且研發(fā)成本也是非常高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供的一種直線陣列下多通道接收機(jī)信號(hào)模擬方法，該模擬技術(shù)縮短了測(cè)向系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)周期以及降低了研發(fā)成本。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種直線陣列下多通道接收機(jī)信號(hào)模擬方法，包括以下步驟：

(1)建立直線陣列信號(hào)模型，設(shè)定目標(biāo)發(fā)射信號(hào)為s(t)：

其中，u(t)為基帶調(diào)制信號(hào)，f_c為信號(hào)中心頻率；

(2)直線陣列天線各通道接收信號(hào)時(shí)延差提取，同時(shí)生成基帶調(diào)制信號(hào)，則通道k與通道1之間的時(shí)延差為：

τ_k～1＝-d_k～1/c＝-(l₁+...+l_k～1)·sin(θ)/c；

其中，c指光速，l₁指陣元2與陣元1之間的基線長(zhǎng)度，l_k-1指陣元k與陣元k-1之間的基線長(zhǎng)度，d_k～1指通道k與通道1之間的距離，θ指發(fā)射信號(hào)來波方向；

(3)直線陣列天線各陣元時(shí)延差加載，得到各陣元時(shí)延差加載后信號(hào)

(4)上變頻至射頻信號(hào)，對(duì)直線陣列天線各陣元時(shí)延差加載后輸出信號(hào)進(jìn)行上變頻處理；

(5)發(fā)射模擬的射頻信號(hào)，接收平臺(tái)的天線接收單元接收的射頻信號(hào)為r(t)：

其中，τ_k～1為通道k與通道1之間的時(shí)延差，為載頻的相位補(bǔ)償參數(shù)。

優(yōu)選地，所述基帶調(diào)制信號(hào)u(t)由基帶調(diào)制信號(hào)模型產(chǎn)生。

優(yōu)選地，所述基帶調(diào)制信號(hào)u(t)類型為雷達(dá)信號(hào)或常規(guī)通信信號(hào)。

優(yōu)選地，所述時(shí)延差τ_k～1由直線陣列天線模型計(jì)算得到。

優(yōu)選地，所述步驟(3)由時(shí)延信息模型完成，將步驟(2)算出的時(shí)延差τ_k～1加載至相應(yīng)陣元的基帶調(diào)制信號(hào)u(t)上。

優(yōu)選地，所述步驟(4)由上變頻模型完成。

優(yōu)選地，所述直線陣列天線陣元個(gè)數(shù)為3個(gè)。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中時(shí)延差τ_k～1計(jì)算方法具體包括：

第一步，用戶設(shè)置目標(biāo)發(fā)射信號(hào)的來波方向?yàn)棣龋约爸本€陣列天線陣元個(gè)數(shù)為N和各陣元之間的基線長(zhǎng)度為l；

第二步，根據(jù)用戶設(shè)置參數(shù)，計(jì)算陣元k與陣元1之間的時(shí)延差τ_k～1。

優(yōu)選地，所述步驟(3)具體包括：

第一步，利用群延時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)延差加載；

y(n)＝x(n-n₀)；

其中，x(n-n₀)為濾波器輸入信號(hào)，n₀為濾波器群延時(shí)；

第二步，對(duì)時(shí)延差加載后的基帶調(diào)制信號(hào)進(jìn)行載波相位補(bǔ)償。

本發(fā)明具有以下有益效果：在本發(fā)明的技術(shù)方案中，本發(fā)明能夠模擬直線陣列下的測(cè)向信號(hào)，供測(cè)向系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，能夠在不進(jìn)行外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的情況下，測(cè)向系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，有效方便，不僅縮短實(shí)驗(yàn)周期還極大的節(jié)省研發(fā)成本。且本發(fā)明提供的信號(hào)模擬技術(shù)不限制信號(hào)類型，適用范圍廣，為定位系統(tǒng)提供自適應(yīng)的模擬信號(hào)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明總體框圖；

圖2為本發(fā)明總體流程圖；

圖3為本發(fā)明直線陣列天線示意圖；

圖4為本發(fā)明雷達(dá)基帶信號(hào)仿真圖；

圖5為本發(fā)明通信QPSK基帶信號(hào)仿真圖；

圖6為本發(fā)明雷達(dá)信號(hào)各通道延時(shí)仿真圖；