[發(fā)明專利]基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810501243.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108983240B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 張光山;張震;劉磊;劉世超;張一民;郭榮斌
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01S13/931
• 分類號: G01S13/931;G01S7/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)，其特征是，包括：

射頻變頻收發(fā)模塊，所述射頻變頻收發(fā)模塊接收防撞毫米波雷達發(fā)射的線性掃頻信號并進行下變頻，得到中頻信號；

正交調(diào)制模塊，所述正交調(diào)制模塊接收射頻變頻收發(fā)模塊輸出的中頻信號，作為正交調(diào)制器的本振信號；

基帶信號處理模塊，采用全數(shù)字模式，通過任意加載速度與距離方式將速度和距離進行頻率和相位重映射，可模擬任意場景，模擬的距離或速度信號分正交兩路輸出至正交調(diào)制模塊；

基帶信號處理模塊輸出的正交兩路信號送入正交調(diào)制模塊與射頻變頻收發(fā)模塊下變頻后的中頻信號進行調(diào)制，將距離或速度信息攜帶到中頻信號上，并對調(diào)制后的信號進行調(diào)理，調(diào)理后的信號經(jīng)過射頻變頻收發(fā)模塊上變頻后輸出送給防撞毫米波雷達；

所述基帶信號處理模塊當模擬速度時，采用結合希爾伯特變換與任意波形發(fā)生技術對信號進行模擬，通過希爾伯特變換方法抑制鏡像問題產(chǎn)生虛假目標；

首先根據(jù)雷達掃頻信號特征即掃頻帶寬與時間結合模擬速度值重映射得到模擬變化的相位差值，該相位差值與模擬距離的頻率結合經(jīng)過希爾伯特變換技術產(chǎn)生正交兩路模擬信號，兩路正交模擬信號在雷達每周期內(nèi)增加相應的相位差值；

兩路模擬信號經(jīng)過任意波形發(fā)生技術加載到數(shù)字信號平臺的大容量存儲器后進行播放。

2.如權利要求1所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)，其特征是，防撞毫米波雷達發(fā)射的線性掃頻信號首先經(jīng)過防撞毫米波雷達信號模擬器喇叭天線接收后送入射頻變頻收發(fā)模塊進行下變頻，得到中頻信號。

3.如權利要求1所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)，其特征是，所述射頻變頻收發(fā)模塊包括下變頻單元、上變頻單元及六倍頻單元，所述下變頻單元、上變頻單元混頻所需的本振信號均由微波本振源模塊產(chǎn)生后經(jīng)六倍頻單元產(chǎn)生。

4.如權利要求3所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)，其特征是，所述下變頻單元對接收的信號進行下變頻得到的中頻信號經(jīng)過放大器模塊調(diào)理后送入正交調(diào)制模塊。

5.如權利要求1所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)，其特征是，所述基帶信號處理模塊包含距離模式、速度模式，其中速度模式可混合模擬速度和距離。

6.如權利要求1所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)，其特征是，所述基帶信號處理模塊當要模擬距離時，采用周期性直接數(shù)字合成與重映射技術進行頻率匹配，首先將模擬距離折算成要模擬的時間，該時間包含往返全程時間，然后根據(jù)雷達掃頻帶寬和掃頻時間的線性度乘上全程時間進行重映射得到要模擬的頻率差；該頻率差采用直接數(shù)字合成方式產(chǎn)生，并與防撞毫米波雷達的周期進行匹配，最后產(chǎn)生周期性的距離模擬信號，從而實現(xiàn)距離的連續(xù)模擬。

7.如權利要求1所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)，其特征是，所述基帶信號處理模塊采用功率調(diào)整控制方法，通過同步調(diào)整基帶信號處理模塊輸出同相與反相兩路的偏置電平與峰值電壓，使得調(diào)制后信號本振泄露最小，然后對輸入正交調(diào)制模塊的本振信號進行功率調(diào)整，并對正交調(diào)制后的信號進行抑制。

8.采用權利要求1-7任一所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)的方法，其特征是，包括：

防撞毫米波雷達發(fā)射的線性掃頻信號首先經(jīng)過防撞毫米波雷達信號模擬器喇叭天線接收后送入射頻變頻收發(fā)模塊進行下變頻，得到中頻信號；

防撞毫米波雷達信號模擬器得到的中頻信號經(jīng)過放大器模塊調(diào)理后送入正交調(diào)制模塊，作為正交調(diào)制器的本振信號；

基帶信號處理模塊采用全數(shù)字模式，模擬的距離或速度信號分正交兩路輸出；

基帶信號處理模塊輸出的正交兩路信號送入正交調(diào)制模塊與射頻變頻收發(fā)模塊下變頻后的中頻信號進行調(diào)制，將距離或速度信息攜帶到中頻信號上，并對調(diào)制后的信號進行調(diào)理；

調(diào)制后的信號經(jīng)過射頻變頻收發(fā)模塊上變頻后輸出送給防撞毫米波雷達，防撞毫米波雷達最后解算后與模擬值進行對比，從而驗證雷達的性能。

9.如權利要求8所述的基于正交調(diào)制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統(tǒng)的方法，其特征是，當要模擬距離時，采用周期性直接數(shù)字合成與重映射技術進行頻率匹配，首先將距離折算成要模擬的時間，該時間包含往返全程時間，然后根據(jù)雷達掃頻帶寬和掃頻時間的線性度乘上全程時間進行重映射得到要模擬的頻率差，該頻率差采用直接數(shù)字合成方式產(chǎn)生，并與防撞毫米波雷達的周期進行匹配，最后產(chǎn)生周期性的距離模擬信號，從而實現(xiàn)距離的連續(xù)模擬；

當模擬速度時，采用結合希爾伯特變換與任意波形發(fā)生技術對信號進行模擬，首先根據(jù)雷達掃頻信號特征即掃頻帶寬與時間結合模擬速度值重映射得到模擬變化的相位差值，該相位差值與模擬距離的頻率結合經(jīng)過希爾伯特變換技術產(chǎn)生正交兩路模擬信號，兩路正交模擬信號在雷達每周期內(nèi)增加相應的相位差值，兩路模擬信號經(jīng)過任意波形發(fā)生技術加載到數(shù)字信號平臺的大容量存儲器后進行播放。