雷达目标模拟器1
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频率捷变雷达目标模拟器实时动态频率校准方法
的数据 固定 不变 ， 反映 Ｖ Ｏ频 率控制特性 的变化 ， 不能 Ｃ 送 到 Ｖ Ｏ上 的控制 电压码 与雷 达频 率 实际 上是 不对 应 的 ， Ｃ 总是存在偏 差 。这样 目标模 拟 器 对雷 达 发射 频率 的跟踪 能力就变 差 了， 目标模 拟器 的频 率跟踪 精度 也降低 了 。原
Ｋｅｗｏ ｄ ： ｆｅ ｕ ｎ ｙｃ ｌ ｒｔｏ ｙ ｒ ｓ ｒｑ ｅ ｃ ａｉ ａ ｉｎ；ｆｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｉｔ ｂ ｒ ｑ ｅ ｃ ｇｌ ｙ；ｒ ｄ ｒｔ ｒ ｅ ｉ ｌｔ ｒ ｉ ａ ａ ａｇ ｔｓｍｕ ａｏ
０ 引 言
频率捷变雷 达 目 模 拟器 能 够模 拟 频率 捷 变雷 达 的 标
射频信号和干扰信号 ， 在捷变频末制导雷达的测试 中具有
重要作 用 。原有 的频 率捷 变 雷达 目标 模 拟器 所 采用 的工 作方式 是开环跟踪 和 闭环 校准 ＿。在 开环 状态 下 ， 】 ］ 由瞬时 测频 电路测量 雷达 的工作 频 率 ， 输 出频 率码 ， 并 以频率 码 为地 址访 问 Ｒ ＡＭ 存 储单 元并得 到 电压 码 ， 电压码 经过 该 Ｄ Ａ转 换后产生 一模拟 电压去 控制 Ｖ Ｏ 的振 荡频 率 ， ／ Ｃ 使 ＶＣ 的振 荡频率 与雷达工作 频率相 同 。 Ｏ
时动态频率校准方法， 提高了输出信号的频率跟踪， 输出频率会随着工作时间的
增 加而发生 漂移 。这 是因为 Ｖ Ｏ的频率控 制特性会 随着 Ｃ 时间变化 ， 导致 Ｖ Ｏ在相 同的控 制 电压作用下 ， 不 同的 Ｃ 在
关键词：频率校准 ；频率捷变 ； 雷达 目标模拟器
中图 分类 号 ：Ｔ ５ Ｎ９ ３ 文 献 标识 码 ：Ａ
Ｔｈ ｅ ｌｔｍ ｅ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｌｂ ａ ｉ ｎ ｍ ｅ ｈ ｄ ｅ ｒ ａ － ｉ ｒ ｑ ｅ ｃ ａ ｉ ｒ ｔｏ ｔ ｏ
雷达与雷达模拟器
——工作波长
Pr min——接收机门限功率
0——物标有效散射面积（雷达截面积）
2、雷达最大探测范围：标准大气压下，雷达波正常折射 雷达可以探测到的最大距离。
计算公式
R max = 2.23（ h1 + h2 ） （n mile）
h1
Antenna radar horizon Target radar horizon
显示器要求。
V 几十V
6、显示器：平面位置显示器（PPI）。显示与测量目标，目标 回波按目标的实际距离和方位显示在荧光屏上； 且配有测量系统供随时测量。
7、雷达电源：把船电变成雷达所需的中频交流电。 400 ~ 2000 Hz
二、船用雷达单元构成：
1、三单元雷达： 收发机（触发电路、发射机、接收机、收发开关） 显示器、天线、中频电源
六、测方位精度
1、影响因素
水平波束宽度 方位同步系统误差 船首标志线的宽度和精度 方位测量设备的误差 船舶摇摆倾斜导致的误差 光点尺寸；视差；罗经航向误差
2、性能标准要求
测量位于屏边缘的目标回波，误差不能超过1； 船首线误差不能超过1；船首线宽度不大于0.5
第五节 雷达假回波
一、间接反射假回波
船上或陆地上的强反射体做为二次辐射源， 在荧屏上形成的假回波
周期T （=1/F）> 根据量程需要选择时间基准 随量程改变：近量程，高F；远量程，低F
4、发射功率：指峰值功率，一般3~75 kW
1）峰值功率 Pt: 在脉冲持续时间内的平均功率
2）平均功率 Pm: 一个脉冲重复周期内输出功率的平均值
3）二者关系 p =p t m tT
R max
p↑→
杂波
A
B
Pr min——接收机门限功率
0——物标有效散射面积（雷达截面积）
2、雷达最大探测范围：标准大气压下，雷达波正常折射 雷达可以探测到的最大距离。
计算公式
R max = 2.23（ h1 + h2 ） （n mile）
h1
Antenna radar horizon Target radar horizon
显示器要求。
V 几十V
6、显示器：平面位置显示器（PPI）。显示与测量目标，目标 回波按目标的实际距离和方位显示在荧光屏上； 且配有测量系统供随时测量。
7、雷达电源：把船电变成雷达所需的中频交流电。 400 ~ 2000 Hz
二、船用雷达单元构成：
1、三单元雷达： 收发机（触发电路、发射机、接收机、收发开关） 显示器、天线、中频电源
六、测方位精度
1、影响因素
水平波束宽度 方位同步系统误差 船首标志线的宽度和精度 方位测量设备的误差 船舶摇摆倾斜导致的误差 光点尺寸；视差；罗经航向误差
2、性能标准要求
测量位于屏边缘的目标回波，误差不能超过1； 船首线误差不能超过1；船首线宽度不大于0.5
第五节 雷达假回波
一、间接反射假回波
船上或陆地上的强反射体做为二次辐射源， 在荧屏上形成的假回波
周期T （=1/F）> 根据量程需要选择时间基准 随量程改变：近量程，高F；远量程，低F
4、发射功率：指峰值功率，一般3~75 kW
1）峰值功率 Pt: 在脉冲持续时间内的平均功率
2）平均功率 Pm: 一个脉冲重复周期内输出功率的平均值
3）二者关系 p =p t m tT
R max
p↑→
杂波
A
B
数字阵列雷达目标模拟器设计
强大的逻辑资源 、 乘法器资源 、 存储器资源、 高速串行 接 资源 （ Ｒ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ Ｉ Ｏ、 Ｐ Ｃ Ｉ Ｅ） 、 Ｉ Ｏ接 口资 源 ， 在Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 中
实现 了阵列 雷达 多路 中频 回波数 据 的模 拟 ； 充 分 利用 ＭＰ Ｃ ８ ６ ４ ０ Ｄ多核 、 低功耗 、 实 时计 算 能 力 强 、 与 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ
摘 要 ： 基 于数 字 阵列 雷达 目标 回 波的特 点 ， 构建 了在 线 目标模 拟 器。通 过 实 时计 算 ， 实现 对
不 同运动 轨迹 的 多批 目标 以及 目标 环境 的模拟 ， 可加 快 系统调 试 以及 系统功 能验 证 。
关键 词 ： 雷达 ； 数 字 阵列 ； 多 目标 模拟 器
１所 示
项重要 研 究 方 向¨ 。本 文基 于数 字 阵 列 雷 达 的实
际应用 背景 ， 利用 大 规模 集 成 电路技 术 、 计算机技术 、 数 字信 号处 理技术 构建 了在 线多 目标模 拟器 。
１ 多 目标 模 拟器 实现 架 构
该模拟 器 的设 计 以 大 规 模 可 编 程 器 件 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ （ Ｘ Ｃ ６ Ｖ Ｓ Ｘ ３ １ ５ Ｔ ） 和嵌 入式 信号 处理 器 ＭＰ Ｃ ８ ６ ４ ０ Ｄ为核 心处理 器 。在 系统 规 划 时 ， 充分利用 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 芯 片 内部
一
及操 控 计算 机 互 联 方便 的特 点 ， 在Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ Ｃ中实 现 对 多批 模 拟 目标 的距 离 、 方位 、 多普勒 、 相位 、 幅度等参 数 的计 算 ， 并将 这些参 数通 过 Ｐ Ｃ Ｉ Ｅ传 给 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ。 该架 构 的设计 ， 使 得 真 实 回波 数 据 与模 拟 目标 数 据 之间 无缝链 接 ， 共 享波 控 、 定 时信 息 、 时钟 资源 ， 模 拟 回波与 真实 回波数 据 可 叠加 ， 共 同参 与 信 号 处理 与 数 据 处理 运算 。多 目标数 字 中频模 拟器 的系统 框 图如 图
通用雷达目标模拟器的实现
三
图３反 辐 射 雷达 制导 导 弹 目标 模 拟 方 法
２ ． ４ 通 用化设 计分 析 半主 动式 甫达 制 导导弹 日标模 拟过 程 中需 要模 拟载 机发 射 的 雷达 信 号， 而此 甫达信 号 在 唰制方 式 、算法 非 常 复杂 ，而 日 ＿ 不刚 型 号之 间区 别较 大 ，很难 统 一 ‘ 。所 以 主动 式雷 达制 导 导弹 的 目标 模拟 器 的通 ｊ １ Ｊ 化 汁实 现起 来 ｉ 常 刚 难，我 们不 芍虑 。 我们 要 考虑 的是主 动式 雷达 制导 导弹 和反 辐 射导 弹 目标模拟 器 的通用 化设 汁。 实现 方法 分 折 ： 通 用雷 达 弹 Ｉ ｊ 标 模 拟 器 要最 人程 度 的 兼 容 子种 频 段 、各 种测 试方 法 的主 动式 雷 达制 导导 弹 和反辐 射 导弹 ， 只能采 用 Ｄ Ｒ Ｆ Ｍ技 术 （ 数字 射 频仃 储技 术 ）。 数字 射颧 存储 技 术是 一种微 波 信号 存储 技术 ， Ⅲ ］ 实现射 频 信 号的存储 及转 技功 能 。数 字射 频 存储器 通过 对接 收到 的射 频 信号进 行 高速采 样 、存储 、变换 处理 卡 ¨ 再 构 ，实现 对射 频 信号捕 获 、保存
图４基 于 射 频 存 储 技 术 的 目标 模 拟 器 原理
为 兼奔反辐 射导弹 目 标模拟功能．我们 可以
４ 撼带
产生与
一 Ｌ ＿ ｊ
图１半主动式雷达制导导弹 目 标模拟方法 图２主动式雷达制导导弹目标模拟方法
２ ． ２ 主动 式雷 达制 导导 弹 目标 模 拟方 法分析 根据 １ 所叙 述 ， ｌ 丰动 式 雷达 制 导 导弹 在 目标 模拟 过 柠 ［ ｔ 】 需 要接 收 导弹 的雷达 发射 的雷达 准 信 ］ ，并 根据此 信 模 拟 出 目标 的 刚 波信 号输 出给 被测 产品 ，如 ２ 所 。 ２ 。 ３ 反 辐射导 弹 目标模 拟方 法分 析 根据 ｌ 所叙 述 ， 反辐 射 导弹 日标 模拟 过 程 ｛ Ｉ 双需 要模 拟 输 出 ｝ １ 标 发射 的 达 ，如 图３ 所示 ：
机载气象雷达目标模拟器
能 强大 且 易 于重 构 ，同时 也 具有 易 于构 造 多 块 并行 存 储系 统 的 优 点。 ５ ）注入 匹配 网络 单元 。 注入 匹配 网络 主要 由功分器 、程 控 衰减器 、移 相 器组 成 。
测 试 全 部 采 用真 实 目标 进 行 测试 ， 将 耗 费大 量 的 人力 、物 力 和
财力 ， 更 受制 于 天 气 的影 响 。 因此 ， 研 制 雷 达 目标 模 拟 器用 以 替代 真实 目标 为雷 达 提供模 拟信 号 ， 具 有广 泛而 现 实的 意义 。 本 文将 着 重 介 绍某 型机 载 气 象 雷 达 目标 模 拟 器 的构 成 、原
… 一 一
海量 存 储 单 元 采用 标 准化 的模 块 ， 能 够 进 行海 量 存储 ， 大 带 宽数据 访 问 ， 具有 可靠 性高 、 高数 据访 问带宽 、 无噪 音等 优点 ， 它以Ｆ Ｐ Ｇ Ａ作 为 Ｎ Ａ Ｎ Ｄ Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ的 控 制 器 和 对 外 Ｉ ／ Ｏ控 制 器 ，功
迟 以及 雷达 的 中心 频率 码传 给 基 带信 号单 元 ， 使 基 带信 号 单元
２ 目标模 拟 器 的原理
该 目标模 拟 器 可将 气 象 雷达 输 出的 发射 激 励 信 号通 过 下变
频 、基 带 信 号 单元 （ Ｄ Ｒ Ｆ Ｍ ）和 上 变 频 后产 生 功 率 可 调 、距 离可 调 的带 有 多 普 勒频 偏 的 模拟 回波信 号 ， 通过 注 入 网络 匹配 产生
文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ｌ ６ ７ １ － ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ４ ）２ １ － ０ ０ ２ １ 一 Ｏ １ 射 频信 号 ， 在 通过 软件 界面手 动设 定 为被 测试 雷达 的 中心频率 。 ２ ）基 带信 号单 元 。
测 试 全 部 采 用真 实 目标 进 行 测试 ， 将 耗 费大 量 的 人力 、物 力 和
财力 ， 更 受制 于 天 气 的影 响 。 因此 ， 研 制 雷 达 目标 模 拟 器用 以 替代 真实 目标 为雷 达 提供模 拟信 号 ， 具 有广 泛而 现 实的 意义 。 本 文将 着 重 介 绍某 型机 载 气 象 雷 达 目标 模 拟 器 的构 成 、原
… 一 一
海量 存 储 单 元 采用 标 准化 的模 块 ， 能 够 进 行海 量 存储 ， 大 带 宽数据 访 问 ， 具有 可靠 性高 、 高数 据访 问带宽 、 无噪 音等 优点 ， 它以Ｆ Ｐ Ｇ Ａ作 为 Ｎ Ａ Ｎ Ｄ Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ的 控 制 器 和 对 外 Ｉ ／ Ｏ控 制 器 ，功
迟 以及 雷达 的 中心 频率 码传 给 基 带信 号单 元 ， 使 基 带信 号 单元
２ 目标模 拟 器 的原理
该 目标模 拟 器 可将 气 象 雷达 输 出的 发射 激 励 信 号通 过 下变
频 、基 带 信 号 单元 （ Ｄ Ｒ Ｆ Ｍ ）和 上 变 频 后产 生 功 率 可 调 、距 离可 调 的带 有 多 普 勒频 偏 的 模拟 回波信 号 ， 通过 注 入 网络 匹配 产生
文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ｌ ６ ７ １ － ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ４ ）２ １ － ０ ０ ２ １ 一 Ｏ １ 射 频信 号 ， 在 通过 软件 界面手 动设 定 为被 测试 雷达 的 中心频率 。 ２ ）基 带信 号单 元 。
新型机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器
Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ Ｕｎｖ ｒ ｔ ， ｈ ｎ ｚ ｏ ５ ０ １ Ｃｈｎ ） ｈ ｎ ｚ ｏ ｉｅ ｓ ｙ Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ ４ ０ ０ ， ｉａ ｉ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｉｂ ｒ ｅ ｍｕ ｔ－ｐ ｌｅ ＬＡＤ ＡＲ ａｇ ｔｓｇ ａ ｉ ｕ ａｏ ａ ｔ ｉ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉｎ ｌｍ ｏ ｅ ｏ ｓｒ ｃ ： ｅ ａｒ ｏ ｌｉ ｕ ｓ ｎ ｔｒ ｅ ｉｎ ｌｓｍ ｌｔｒ ｗ ｓ ｓｕｄｅ ａ ｅ ｎ ｓｇ ａ ｄ ｌｔ ｅ ａｕ ｔ ｔｅ ｐ ｒｏ ｍ ａ ｅ ｆ ｌｓ ｒ ｅ ｈ ｓｇ ａ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ａｇ ｒｔｍ ｓ ｎ ｔ ｅｒ ｄ ｇｔ ｌ ａｄ ｒ ｅ ｌｔｏ ． ｖ ｌａｅ ｈ ｅ ｆ ｒ ｎｃ ｏ ａ ｅ ｃ ｏ ｉｎ ｌ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｌ ｏ ｉ ｈ ａ ｄ ｈ ｉ ｉ ｉ ｈ ｗａ ｐａｆ ｒ ａ ｒ ｍ Ｆｒ ｔ ｉｓｌ ｙ， ｔｅ ｍａｎ ｅｅ ｅ ｔ ｏ ｔｒ ｅ ｓｇ ａ ｍ ｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｄ ｆｎｔｏ ｏ Ｓ Ｒ ｗｅ ｅ ｐ ｉｔ ｄ ｏ ｔ ｈ ｉ ｌｍ ｎ ｓ ｆ ａ ｇ ｔ ｉ ｎ ｌ ｄ ｌ ｎ ｗｏ ｅ ｉ ｉ ｎ ｆ Ｎ ｉ ｒ ｏｎ ｅ ｕ ． Ｓ ｂ ｅ ｕ ｎｌ ｕ ｓ ｑ ｅ ｔｙ，ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ａ ｑ ａ ｉｎ ａ ｄ １．６ ｍ ａ ｅ ａ ｉｔ ｎ ｐ ｏｏ ｌ ｃｒｃ ｒｃ ｉ ｅ ｘ ｅ ｍ ｅ ｔ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌｄ ｅ ｕ ｔ ｎ ０ ４ Ｉ ｒ ｏ ｘ ｌｓ ｒ ｒ ｄ ａｉ ｈ ｔ ｅｅ ｔ ｅ ｅｖ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｉ ｉ ｎ， ｈ ｓｇ ａ ｗａ ｅ ｏ ｓ ｏ ｔｉ ｅ ｎ ｈ ａ ｇ ｔｓｇ ａ ｏ ｐ ｓｔｏ ｓ ａ ｌ ｅ ｔｅ ｉ ｎ ｌ ｖ ｆ ｒ ｗａ ｂ ａｎ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｅ ｉｎ ｌｃ ｍ ｏ ｉ ｎ ｗａ ｎａｉ ｄ．Ｔｈｅ ｅ ｈ ｉｎ ｌｍ ｏ ｅ ｍ ｒ ｉ ｚ ｃ ｏ ｓｇ ａ ｄｌ
一种超宽带相参雷达目标模拟器设计
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｉ ｒ ， ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ．
ｅ ｎ ｔ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｗｉ ｄ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ， ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ １ ． ３ ＧＨ ｚ ｂ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｘ ｂ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ． ａ ｕｌ —
ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ． Ａｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ， ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ， ａ ｍｐ ｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｔ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ， ｔ ｈ ｅ ｅ ｔ ｈ ｏ ｓ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｉ ｓ ｃ ａ ｐ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈｅ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｏ ｆ ｓ ｅ ａ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ， ｔ ｈ ｕ ｓ ａ ｖ ａ ｒ ｉ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｓ ｉ ｓ
雷达目标模拟器关键技术
常见于搭配 Ｐ ＣＩ 总线。这主要是结合其 自身在 扩 展 性 的优 势 上 进 行 的 描述 ， 这 种 价 格 不 仅 契
合 了现 代 模 拟 器 的通 用 性 要 求 ， 还 能 将 雷 达 目 标 模 拟 器 的性 能 得 到 更 合 理 地 兼 容 处 理 。这 也
多数 的关注 。在多通道的 目标实现上 ，阵 列雷
优异 的散热 性能与可 靠性 的 Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ 总线基础 的 搭 配 使 得 也 成 为 在 雷 达 目标 模 拟 器 的领 域 拥 有
一
通过对 已有外界 的测试 型号来进 行通道之间的 幅度调频差异来获取通道 的补偿 ，从而确保特 定环境 下的校 正精度 得到修正。这种并不依赖 于外部测试信 号的数据方法获得 了理论上的认 可 ，而算法实现上，则表现 出更为 困难 的劣势 。 因此 ，要 注 定 算 法 实 现 的 过 程 中 ，来 弥 补 误 差 ，
达 通 过 时钟 设 计 来 关 联 同 步 控 制 ，并 保 证 现 有 的板 卡 控 制 与 同 步 影 响 的 时 钟 芯 片 匹配 ， 时钟
先 进 的 雷 达 是 衡 量 一 个 国 家 国 防 实 力 的
重要指标 。 雷 达 的 研 制 不 同于 通 信 技 术 的探 索 。
是 其 广 泛 处理 的 结 果 。 ２ ． ２ Ｄ Ｓ Ｐ 与Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ 的 雷 达 目标模 拟 器
及 高 性 能 的发 展 过 渡 到 的 中频 雷达 目标模 拟 器 上 ，其 关 键 技 术 也 应 该 围绕 在 这样 的 基础 要 求 上进行展开 。
声呐 的表现上 ，对空域铝箔 的控制 和波束形成 更为精准 的探测 目标 ，以此 获得更多的探测信
息 。这 在 当 时 是 被用 于 军 事 领 域 的 。但 是 区别 于 此 的 同 时 ，在 调整 阵 元 型 号 的 相 位 叠 加 过 程 中 ， 能够 降低 副 瓣 而 达 到 其 军 事 目标 。 当然 也 会 对 现 有 的方 向进 行 调 整 。
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......
? ?n
?
2r
普通测距雷达，目标静止时发射信号和回波的时间间隔
r ? ? ?c
2
实际加入噪声的回波：
实现了雷达测距
二、雷达目标模拟器模拟信号形式：发射信号形式LFM
早期雷达： 脉冲信号
现代雷达： LFM
时宽 带宽
1
tB
发射功率 距离分辨率
?r
?
c 2B
时宽和带宽的矛盾
?
PRT
s(t) ? a (t) exp[ j(2?fct ? ?Kr t 2 )]
高频信号（G）
回波的频率特点
发射机
天
目
收发转换
线
标
接收机组成
噪声
接收机 高频信号（G）
高频信号 G
中频信号 500M 混频器
检波器
视频 I 路信号 30M以下 视频 Q 路信号 30M以下
本振
二、PRT雷达目标模拟器模拟信号形式：信号特征
?
发射信号：
接收回波：
?1
?2
?3
?4
?1
? ?2
? ?3
?
系统参数 回波数据 回波数据 模拟数据 R信F 号
人机交互计算机软件硬盘高速总线 D/A+LPF 上变频
3.微机+模拟器DSP组合 数字信号处理(DSP)芯片由于具有特殊的结构、高效的计算能力 已经在雷达领域得到广泛的应用。绝大部分雷达信号模拟器采 用“微机+模拟器DSP组合”方案，信号模拟过程分为数据库产 生、数据传输、数据实时再处理以及数据输出。
出去。采用此方法的雷达信号模拟器，在主控计算机控制下，
将不同场合下雷达环境数据通过DRFM录取下来，然后在作仿真
试验时将其重放。
RF信号
RF信号
╳
A/D
RAM
D/A
╳
控制
控制 控制器
控制
控制
上变频
本振
下变频
2.微机+D/A插卡 主控计算机计算目标、杂波、干扰强度，形成数据文件，并通 过DMA数据直接输出至D/A插卡，形成视频模拟信号。视频模拟 信号再通过上变频模块输出中频或射频模拟信号。该方案受DMA 数据传输率的限制，当模拟信号路数多时，模拟信号时间量化 变粗，因此不适合模拟目标数目多，雷达环境复杂的场合。由 于其方案实现结构简单、成本低的特点适合单脉冲体制简单类 型的雷达测试和调试。
Radio Detection and Ranging缩写词 RADAR的音译
目标在哪
目标在哪，是什么样
分辨率较低 视为点目标
分辨率较高 视为体目标
分辨率概念示意图 D
方向分辨率
距离分辨率
z
C
y
SAR雷达回波形式
Va
x
?n
?
2r ( x, y) c
点目标仿真回波信号：（方位向取6个脉冲时间点，距离向取1024 个采样点）
t ?B
B ? Kr ??
大“时宽-带宽积”
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
三、雷达模拟器的实现技术
1.微机+DRFM
数字射频存储(DRFM)将接收到的雷达射频信号的相位(频率)信
息实时存储起来，经过一段时间延迟与变换后，再向雷达发射
雷达目标模拟器
高鑫 2010-1-15
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
一、雷达原理简述
雷达： 利用目标对电磁波的反射（或称为二次散射）现 象来发现目标并测定其位置的装置。 ——发射信号
——散射 ——接收目标散射回波
人机交互 控制机
I路 计算系统调
制函数 Q路
雷达发射 信号
I路 卷积
Q路
视频输出 射频输出
D/A+LPF
上变频
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
早期雷达
现代雷达
“无线电探测与测距” “无线电探测、定位、测轨和识别”
2r
??
c
雷达性能和指标的测试
外场测试
耗费大量的人力、物力、财力，且易受天气状况影响，延长研制周期
雷达目标模拟器
经济、灵活、可重复性 目标回波的模拟
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
二、雷达目标模拟器模拟信号形式：频率特点