[發明專利]基于正交調制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統及方法

有效

• 申請號: 201810501243.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108983240B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（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: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發明公開了基于正交調制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統及方法，包括：射頻變頻收發模塊，所述射頻變頻收發模塊接收防撞毫米波雷達發射的線性掃頻信號并進行下變頻，得到中頻信號；正交調制模塊，所述正交調制模塊接收射頻變頻收發模塊輸出的中頻信號，作為正交調制器的本振信號；基帶信號處理模塊，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制模塊；本發明基于正交調制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬方法以軟件無線電和射頻變頻收發架構為基礎，采用“全數字基帶+射頻變頻收發”模式，模擬功能全由數字實現，具有體積小、成本低與實用方便等優點。

技術領域

本發明涉及防撞毫米波雷達目標信號模擬技術領域，特別是涉及基于正交調制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統及方法。

背景技術

傳統防撞毫米波雷達目標信號模擬器采用信號延遲線方法，體積大，成本高，距離和速度無法連續寬范圍模擬，只能提供固定點模擬，無法滿足防撞雷達研制過程、實驗等全方位測試需求。

防撞毫米波雷達利用波長為毫米級的雷達快速準確獲取車身周圍信息，并根據所探知的信息進行目標追蹤、識別分類，并做出相應警示或決策。防撞毫米波雷達不僅應用于防碰撞系統，而且已經在自適應巡航控制系統和無人駕駛系統中得到廣泛應用。在防撞毫米波雷達實驗、研制與生產過程中，為了更好的完成雷達性能的測試工作，需要進行防撞毫米波雷達信號目標模擬，驗證防撞毫米波雷達測距與測速等核心功能的準確性。

傳統防撞毫米波雷達目標模擬方法采用信號延遲線的方法。如圖1所示，防撞毫米波雷達首先產生線性調頻連續波雷達信號輸入到防撞毫米波雷達目標模擬器的輸入開關切換單元，中央控制處理單元根據需要模擬的距離和速度選擇相應的切換路由到延遲控制單元。延遲控制單元是整個防撞毫米波雷達目標模擬器的核心，當模擬不同距離時，先計算需要映射的延遲時間，計算時需要包含往返的全程，然后再選擇相應的延遲線實現所需模擬的距離。當模擬速度時，在不同距離下信號的頻率和相位的變化量與延遲時間進行映射，通過快速切換不同延遲線實現速度模擬。延遲線控制單元后模擬信號最終經過輸出開關切換單元后輸出回防撞毫米波雷達進行信號解析，驗證防撞毫米波雷達是否正常。

目前，現有技術存在以下缺點：

1、傳統防撞毫米波雷達目標模擬器采用延遲線方法，體積大，成本高，重量也不輕，靈活方便性差，非常不實用。

2、采用延遲線方式只能提供離散固定距離模擬，距離模擬范圍有限，沒有距離連續模擬功能，無法滿足寬范圍連續模擬需求。

3、采用延遲線方式無法進行任意速度模擬，模擬場景單一，不能實現距離和速度的高精度連續復雜混合模擬，無法逼真的反應真實的工作環境。

4、傳統延遲線方法模擬多目標時需要額外的延遲線模塊，要模擬幾個目標就需要增加相應幾個延遲線模塊，成本及其體積成倍數增長，也不實用。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了基于正交調制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統，本發明采用“全數字基帶+射頻變頻收發”模式，模擬功能全由數字實現，具有體積小、成本低與實用方便等優點。

基于正交調制體制的防撞毫米波雷達目標信號模擬系統，包括：

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

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

基帶信號處理模塊，采用全數字模式，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制模塊；