雷达目标模拟器关键技术
雷达信号模拟器的设计与分析

间 的延 迟 来 计 算 ,对 于低 重 复 频 率 , 目标 距 离 R
为:
及 相位 与 幅度 的对 应关 系实 现频 率合 成 。D S D 一般
由相 位 累加器 ,相位 幅度 转 换 和数模 转 换器 组 成 , 具 有 频率 分 辨率 高 、稳 定度 高 、频 率转 换 速度 快 、 相 位 噪 声低 和 易 于控 制 等优 点 。D S 受 控 制 指 D接
给雷 达 提 供 测 试 信 号 ,需 要 花 费 相 当 的时 间 、人
力 和物 力 来 开 展 调 试 、测试 和校 飞等 工 作 。某 些 跟踪 雷 达 具 备 在 有 杂 波 和 干扰 的情 况 下 跟 踪 近 百
个 目标 ,并 同时 引 导 导 弹 或火 炮 攻 击 目标 ,为 这
在 雷 达 系 统 的研 制 和生 产 过 程 中 ,对 雷 达 系
统 的性 能 指 标进 行 调试 和检 测 是 雷 达 系 统研 制 和
率 和产 品可靠 性 。
生 产 过 程 的 一 个重 要环 节 。为 了 验 证 雷 达 系统 的 功 能 、性 能 及定 量 的评 价 雷 达 系 统 的 指标 ,这 些 测试 如 果 都 用 真实 的 目标 f 飞 机 、舰 艇 、坦 克 ) 如
和信 噪 比等 参 数 ,模 拟 回波 中还 必 须 包 含 噪声 和
地 杂波 f 或海 杂波1 。 噪声 模 拟采 用伪 随机 序列 即m序列 来逼 近 噪声 过 程 的方 法 。m序 列 生成 高 斯 噪 声 的方 法 是 由凡 级 寄 存器 组 成移 位 寄存 器 ,移位 寄 存器 加 权相 加后 , 经 低 通 滤 波 器输 出 幅度 近 似 高 斯 分 布 噪声 。通 过 在 ∑ A l a之 间加 延迟 线 和等 效衰 减 ,可 以使 与 e和A z
带干扰雷达型目标模拟器校准方法

A calibration method for radar target simulator with jamming
YI Lei, YAN Yiqiang, LI Miao (China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China)
Abstract: The calibration of the jamming signal parameters in radar target simulator is hardly achieved at the present stage. In this paper, a new calibration technique based on the thought of software radio was proposed. For matching the presupposed interference signals, the echo signal output from target simulator was downconverted and digital processed. The radar target simulator with interference could be calibrated though the calculation of the jamming signal parameters. A calibration system of radar target simulator was developed and the uncertainty of the calibration results was evaluated. The calibration results implied that: the parameter deviation of jamming signal was not more than 3%, the dragging speed uncertainty of jamming signal was 1 m/s, the acceleration uncertainty was 0.2 m/s2 and the uncertainty of jamming signal acquisition, dragging, holding and shutdown time was 0.01 s. It demonstrated that this technique could be applied to calibrate the radar target simulator with jamming signal. Keywords: radar target simulator; velocity gate pull-off jmming (VGPO); range gate pull-off jamming (RGPO); software radio; calibration
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
雷达对抗模拟器技术和发展

年代 初 。6 0年代 末期 , 达 辐射 源 模 拟 器 能产 生 逼 雷 真 的雷 达信 号 , 有可 控 的天线 扫 描方 向 图 、 冲序 具 脉 列 和射频 传输 特 性 , 辐 射 源模 拟 器 具 有 数 字 化 可 单 程控 能力 , 不仅 能够 程控 模拟 信 号 , 且还 研制 产 它 而 生 了在通 用 计 算 机 控 制 下 模 拟 几 个 辐 射 源 的模 拟 器, 能提 供 多个 动 态 模 拟 信 号 。2 0世 纪 7 0年代 中
展 中发 挥更 大作 用 。
1 雷达 对 抗 模 拟 器 的发 展
实用 的雷达 对抗 模拟 器 的研 究 始 于 2 0世 纪 6 0
与评估 ; 在靶场验收阶段 , 运用 电子战环境模拟器产 生的复杂逼真的信号环境 , 以对雷达侦察设备进 可 行 性 能评估 与鉴 定 试 验 ; 以 电子 战 电磁 环 境 模 拟 而
收 稿 日期 :0 80 -2 20 -6 0 修 订 日期 :0 8 73 2 0 - —1 0
Ab t a t h oe o lcr n c waf r d lt r n t s ,e p r n ,ef ci e e se a u t n, x r ie sr c :T e r l f e to i e ra emo u ao e t x e i t f t n s v l ai i me e v o e ecs
Te hn que a d De eo m e fElc r ni a f r c i n v lp nto e t o c W r a e Mo dul t r Abr a ao o d
L N Z ojn ,A i — S IH l I a — T O J ny ,H a u a i
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 :
雷达模拟器中可视化仿真技术的实现

达数据处理算法 的工作效果 。要 实现这 样的雷 达仿真模拟
l 引言
雷达模拟器可完整地仿真雷达的各项性 能 , 既方便研究
人员操作 , 又能 比较逼 真 的给 出雷 达 的模拟 数据 和 跟踪航
器系统需要模拟雷达工作过程 、 目标 运动状态和环境实 时状 态并对真实量测数据与雷 达数据 处理算 法的工作效 果进行
实时 、 直观 的动态 显示 。因此需 要实 现的功 能包括 : 对想 ①
迹, 达到实时仿 真雷 达 的主要功 能和 工作过程 , 以及 对 目标 的探测性能 , 为雷达 系统设计提供仿真 雷达情报和为雷达数 据处理算法研究人员提供仿真数 据支持和评估环境 , 因此其 主要作用是充 当雷达 系统设计 和雷达 数据处 理算法 调试和 验证 的试验平台 , 缩短 了研制周期 , 节约 了费用 。近年 来 , 由
仿真和雷达波位扫描等功能 , 能直观、 准确 、 动态地表现雷达战场环境。仿真实验表 明, 雷达模拟 器实现 了目标运动和雷达 数据处理算法 的工作效果 , 为设计新型雷达提供可靠参考。 关键词 : 仿真模拟 ; 雷达模拟器 ; 地理信息
中图 分 类号 :3 19 T 9 . 文 献标 识 码 : A
第2 第 期 7 卷 4
文章编号 : 2 1 )4 0 2 0 0
计 算
机
仿
真
21年4 0 0 月
雷 达 模 拟 器 中 可 视 化 仿 真 技 术 的 实 现
陈丽平 , 杨 峰, 梁 彦
( 西北工业大学 自动化学院 , 陕西 西安 70 7 ) 10 2
p o r mmi g tc n q e i it g ae b an t es e i cf n t n u h a o n ain,d s ly a d c n r l f at — rga n e h i s n e t d t o ti p cf u ci ss c sf u d t u r o h i o o ip a n o t t e oob l
新型雷达动态目标模拟器的研究

1 引 言
雷 达 目标模 拟器在 国防、 航空 、 达等 领域有 着广泛 的应用 需求 。高 精度 的雷达 目标 模 拟 雷
器 是 检 验 雷 达 性 能 和 精 度 不 可 或 缺 的 设 备 之 一 , 促 进 我 国 雷 达 研 制 和 制 造 技 术 的 发 展 的 有 是 力 保 障 。 为 检 验 机 载 雷 达 的 性 能 , 们 推 出 了 一 款 新 型 雷 达 动 态 目标 模 拟 器 . 模 拟 器 无 论 在 我 该
维普资讯
雷 达与对抗
20 0 2年
第1 期
5 3
新 型 雷达 动 态 目标模 拟 器 的研究
薛 明华 , 刘 超
( 京 航 空 航 天 大学 电磁 工 程 实 验 室 . 京 10 8 ) 北 北 0 0 3
摘
要 : 论 了 一 款 新 型 的 雷达 动 态 目标 模 拟 器 。 该 模 拟 器 可 对 飞 行 目标 的 距 离 讨
Ab ta t A t ̄ t p a a n m i a g tsm ua o a e n EPLD s ds u s d i hs p p r s r c : F - y eofr d rdy a c tr e i lt rb s d o e i ic s e n t i a e
Re e r h o h w p fRa a n m i r e i u a o s a c n t e Ne Ty e o d rDy a c Ta g tS m lt r
LI Cha U o.XU E i g h a M n —u
( E& M Do yBe i g Un v ri , r n u isa dAeop c ,Be ig 1 0 8 . ia) O n iest y。 Ae o a tc n rs a e i n 0 0 3 Chn j
多站制CW雷达目标动态模拟器设计

文章编号:1001-893X(2012)01-0058-04多站制CW雷达目标动态模拟器设计X李华敏1,王瑛1,李晓松2(1.解放军91550部队,辽宁大连116023;2.中国西南电子技术研究所,成都610036)摘要:针对多站制连续波(CW)雷达工作特点,设计了一种CW雷达目标动态模拟器,满足多站连续波测量系统动态模拟联试的需求。
采用高性能CPCI工控机作为模拟器硬件平台,信号处理单元以CPCI板卡为载体,模拟控制信息依据弹道数据生成。
模拟器通过控制测距信号的时间延迟,实现目标距离变化的模拟;通过载波频移控制,实现目标速度的模拟;通过数控衰减器控制模拟信号的幅度,实现目标信号强弱的模拟。
通过多站制测量系统动态模拟联试,验证了模拟器的有效性和距离与速度的相关性。
关键词:连续波雷达;模拟器设计;侧音测距;多普勒频移中图分类号:TN955文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1001-893x.2012.01.012Design of Dynamic Target Simulator for Mult-i stationContinuous Wave Radar Measurement SystemLI Hua-min1,W ANG Yin g1,LI Xiao-song2(1.Unit91550of PLA,Dalian116023,C hina;2.Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu610036,China)Abstract:According to the features of mult-i station c ontinuous wave(C W)radar,a dynamic target simulator for CW radar is designed.The simulator meets the needs of dynamic simulative test for the mult-i station C W mea-surement system.The high-powered CPCI computer is the hardware platform of simulator.The signal processing unit is built by CPCI board.The simulation control information is transformed by trajectory data.The change of target distance is simulated by c ontrolling the delay of ranging signal.The change of target velocity is simulated by shifting the frequency of carrier wave.The signal intensity is simulated by numerical control attenuator.The result of mult-i station measure ment system dynamic simulative test has proved its validity and the correlation be-tween distance and velocity.Key words:CW radar;simulator design;tone ranging;Doppler shift1引言多站连续波(Continuous Wave,CW)测量系统是由多套分布在远端站点的C W雷达组成,经合理布站在飞行试验空域建立起高精度测量带。
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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 。
2 不 同 架 构 的雷 达 目标 模 拟 器
2 . 1 F P G A 与P C I 结 合 的 雷 达 目标 模 拟 器
1
探讨。
F P GA是现场可编程 口阵列的简称 ,在通 4 雷达 目标回波模拟器的关键 技术 信领域的数字信号上 ,具备更为 高效的信 号处 理能力 ,而应用在雷达 回波 的信 号模 拟输 出过
程 中 ,也 能 得 到 广 泛 的应 用 , 而 这 种 处 理 器 件
4 . 1 实现多通道的 时钟 同步 时 钟设 计不仅 在 电磁辐 射领 域 的相 关性
非 常 受 人 重 视 ,在 雷 达模 拟 设 计 上 也 获 得 了大
【 关 键 词 】雷 达 目标 模 拟 器 回 波 时 延 强 度
电子技术 ・ E l e c t r o n i c T e c h n o l o g y
雷达 目标 模拟器关键技术
文/ 高学利
在 系统的软件 问题上通过算法改变来修正诸 如 早 期 出于 军事 目的需要 ,诞 生 出来 的雷 达就 是通 过对 辐射 出 的 电磁 波反 射 回来 的信 号接 收 处 理 ,来获取探 索 目标 的关键信 息。 但 是 随着科 技 程度 的 不 断提 高, 现 有 的战 时条件 并 不具 备这 样 的 环 境 ,也没 有 必要 。而 雷达 目标 模 拟 器就是 为 了在 研制 更 高性 能 的雷 达设备 的过程 中,有效 避 免 人 力 和 物 力 的浪 费。其 关键 技 术 决 定 了研 究 的 进 度 和 雷 达 目标 模 拟 器 的 性 能 本文 以 雷达 目标 模 拟 器的发 展作 为 出发 点 ,对 雷 达 目标模 拟 器 的 几项 关键技 术 作 了
。
噪 比, 其 主 要 算 法 的 思 想 是 以某 一 方 向 的信 号
波 形 变化 的 异 常 情 况 。
功率为其不变的情况下, 使得影 响的功 率最小。
3 . 2 数 字 波 束 的 形 成 数 字 波 束 的 形 成 其 使 用 方 式 是 对 雷 达 和
由此 可 以看 出,现代 的雷 达 目标 模拟 器 不在局限于传统 的发展 ,在 多功能、多 目标 以
在信号源 的发射 上,并不具备任何有用的 目标 信息 。而 雷达 则是体 现在 电磁波辐射到对象和 目标 的调 制过程中,仍然体现在 回波 的时延 、 强度 因素 以及 速度信息等 。而雷达 目标模拟器 是对这 些回波数据的关键参数 以特定算法来 去 除干扰 信息,解调 出探索 目标 的关键 信息。在 其 关键 技术的探索上 需要实现 的 目标 要求是非
常高的。
偏斜 与抖动两个指标得到 同步确定 。这也 是衡 量常用的设计参数中的性能优异来决定的 。
4 . 2 实 现 多 通 道 的 一 致 性 校 正 现 有 的 校 正 方 法 一 般 以P的数据 处 理能 力是 实时表 现 的运算
数 据 领 域 的 表 现 , 与 牺 牲 部 分 性 能而 具 备 更加
是 实 现 雷达 研 究 的 关 键 。
定 的 市 场 ,其 主 要 针 对 的 环境 是 更 为 广 阔 的
适用环境 。
2 . 3混合雷达 目标模拟 器
1雷达 目标模拟器 的关键技术要求
现 有 的硬件 与软 件发 展呈 现 出百花 齐放 ( 1 ) 关 键 技 术 的 数 字 化 模 拟 途 径 。 现 有 的 目标 模 拟 技 术 几 乎 已经 完 全 跨 越 了模 拟 化 , 的趋 势 ,使 得 在 不 同 硬 件 与 软 件 的结 合 以及 搭 配 问题 上体 现 出 更 加 优 异 的 核 心 架 构 趋 势 。根 据 需 求 搭 配 出 不 同 适 合 场 景 的雷 达 运 算 数 据 。 在 混 合 雷 达 目标 模 拟 器 的过 程 中 , 不仅 可 以考