[發明專利]一種信號功率精確控制的雷達輻射源信號仿真系統

有效

• 申請號: 202011185744.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112379602B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 蘭慧;劉冬利;程占昕;邵曉方;楊輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍大連艦艇學院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于電子仿真技術，涉及一種信號功率精確控制的雷達輻射源信號仿真系統，可編程實時快速生成典型作戰對手機載和彈載雷達信號。該方法用于在半實物輻射源雷達信號仿真中，實現快速在線實時產生逼真、可控、可調的機載和導彈末制導威脅信號環境模擬。

技術領域

本發明屬于電子仿真技術，涉及一種信號功率精確控制的雷達輻射源信號仿真系統，可編程實時快速生成典型作戰對手機載和彈載雷達信號。

背景技術

在部隊訓練中，常需要對雷達告警設備進行真實戰場環境訓練。雷達信號半實物電子仿真系統由于其安全、便捷、靈活、自主、經濟效益高的特點而成為復雜電磁環境下部隊中必不可少的手段。雷達信號半實物電子仿真系統主要通過天線向雷達告警設備發射模擬信號。在實際使用中，由于仿真系統架設布局的需要，仿真系統往往固定在一個地方，通過改變發射信號的功率衰減量來模擬輻射源信號幅度在運動過程中的改變。傳統的做法中信號功率衰減量只與距離有關，不考慮方位因素，只能模擬輻射源跟蹤目標過程，而不能模擬輻射源信號搜索目標的過程，導致模擬的輻射源信號與真實信號逼真度差。

發明內容

本發明的目的在于提出一種機載和彈載雷達輻射源信號的實時產生及信號功率精確控制仿真系統，能夠快速生成威脅輻射源信號，尤其是具有頻率捷變功能的輻射源信號，并能逼真模擬輻射源信號搜索目標及跟蹤目標整個過程中信號功率的變化過程。本系統產生的輻射源信號與真實信號逼真度高，可用于檢測、驗證雷達告警設備的功能并用于實戰化訓練，系統高效、可靠、可重復、逼真度高，具有較高的經濟效益。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種信號功率精確控制的雷達輻射源信號仿真系統，包括主控單元、輻射源信號產生單元、標頻電路、本振及上變頻電路、寬帶高功率放大電路和發射天線，結構如圖1所示，具體如下：

主控單元：主要實現系統工作模式設置、參數配置、運行控制及工作狀態監控等功能；為用戶提供友好的人機交互界面，通過人機交互界面設置輻射源信號參數，包括輻射源類型、信號調制樣式、工作頻率等參數；主控單元與輻射源信號產生單元相連，通過PCIE總線將輻射源信號參數傳送到輻射源信號產生單元，控制輻射源信號的生成。

輻射源信號產生單元：輻射源信號產生單元與本振及上變頻電路和寬帶高功率放大電路相連，主要由DSP、大規模FPGA、DAC構建的高速、高精度寬帶DDS電路實現，用于產生基帶信號，基帶信號調制支持多種方式，包括固定載頻、線性調頻、非線性調頻和相位編碼。同時生成頻率碼信號送往本振及上變頻電路，產生幅度衰減控制信號和功放調制信號，送往寬帶高功率放大電路，實現對輻射源信號的頻率及功率放大的控制。

標頻電路：標頻電路與本振及上變頻電路和輻射源信號產生單元相連，為本振及上變頻電路提供所需的高穩定、低相噪基準信號，并為輻射源信號產生單元提供時鐘信號。

本振及上變頻電路：本振及上變頻電路與寬帶高功率放大電路相連，用于將輻射源信號產生單元產生的基帶信號上變頻至所需的頻率范圍；并采用DDS+PPL頻率合成器將標頻電路提供的基準信號合成上變頻所需的本振信號，利用混頻器將基帶信號與本振進行上變頻，經過開關濾波器組濾除帶外雜散和諧波分量，產生滿足頻率要求的射頻信號。

寬帶高功率放大電路：寬帶高功率放大電路與發射天線相連，用于對本振及上變頻電路輸出的信號進行功率控制及放大，以達到所需的輸出功率水平；寬帶高功率放大電路接收輻射源信號產生單元提供的幅度衰減控制信號和功放調制信號，對不同時刻射頻信號功率放大進行控制，以模擬實現輻射源運動及雷達天線掃描而形成的幅度變化，將功率放大后的射頻信號輸送至發射天線。

本發明與現有技術相比，其有益效果為：

(1)利用幅度衰減控制信號進行脈間輻射源信號的功率精確控制，實現對輻射源雷達天線掃描方向圖的模擬；