機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器

王耀華

摘 ?要 ?雷達(dá)目標(biāo)模擬器是機(jī)載雷達(dá)整機(jī)調(diào)試和性能檢測的必要手段之一。本文詳細(xì)介紹了某型機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器的構(gòu)成、原理以及功能，重點(diǎn)論述了該目標(biāo)模擬器各模塊的工作機(jī)制。

關(guān)鍵詞 ?機(jī)載氣象雷達(dá);上/下變頻;回波信號(hào)

中圖分類號(hào)：P415 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0021-01

機(jī)載氣象雷達(dá)是機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，是大型飛機(jī)上的一種重要導(dǎo)航設(shè)備。氣象雷達(dá)出現(xiàn)故障極易造成飛機(jī)滑回、返航甚至墜毀等事故，因此在其研制和調(diào)試的各個(gè)階段都必須重視性能和技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的測試。若氣象雷達(dá)的調(diào)試和性能測試全部采用真實(shí)目標(biāo)進(jìn)行測試，將耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，更受制于天氣的影響。因此，研制雷達(dá)目標(biāo)模擬器用以替代真實(shí)目標(biāo)為雷達(dá)提供模擬信號(hào)，具有廣泛而現(xiàn)實(shí)的意義。

本文將著重介紹某型機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器的構(gòu)成、原理以及功能。它針對(duì)某新研大型飛機(jī)的氣象雷達(dá)系統(tǒng)而研制，了解它有助于我們提高對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)工作原理的理解。

1 ?目標(biāo)模擬器的組成

該目標(biāo)模擬器主要由機(jī)箱、微波鏈路單元、基帶信號(hào)單元、控制單元、海量存儲(chǔ)單元和注入匹配網(wǎng)絡(luò)單元組成。

機(jī)箱采用標(biāo)準(zhǔn)8U機(jī)箱結(jié)構(gòu)，通用性好。箱體采用硬鋁合金，保證其耐用性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。前面板自帶顯示器、觸摸板和數(shù)字鍵盤，內(nèi)部采用CPCI總線架構(gòu)，安裝CPCI單板機(jī)、微波功能模塊、基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊、大容量存儲(chǔ)模塊和電源，模塊連接均采用半剛性電纜。

2 ?目標(biāo)模擬器的原理

該目標(biāo)模擬器可將氣象雷達(dá)輸出的發(fā)射激勵(lì)信號(hào)通過下變頻、基帶信號(hào)單元（DRFM）和上變頻后產(chǎn)生功率可調(diào)、距離可調(diào)的帶有多普勒頻偏的模擬回波信號(hào)，通過注入網(wǎng)絡(luò)匹配產(chǎn)生和路、方位差和俯仰差信號(hào)輸出至雷達(dá)。通過DRFM軟件，目標(biāo)模擬器可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)目標(biāo)、面目標(biāo)、防撞和信標(biāo)信號(hào)的模擬。目標(biāo)模擬器工作原理圖見下圖。

目標(biāo)模擬器工作原理圖

1）微波鏈路單元。

微波鏈路單元包括1個(gè)下變頻單元、1個(gè)上變頻單元以及頻綜單元。下變頻鏈路單元主要包括接收前端、下變頻網(wǎng)絡(luò)和AGC;上變頻鏈路單元包括上變頻網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)控制單元。

下變頻單元把接收到的低功率射頻發(fā)射信號(hào)放大、下變頻到低中頻，供基帶信號(hào)產(chǎn)生與調(diào)制單元使用;上變頻單元把基帶信號(hào)上變頻到射頻頻段并進(jìn)行功率控制后輸出。頻綜單元為上下變頻提供所需點(diǎn)頻信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)，使下變頻單元產(chǎn)生一中頻信號(hào)。氣象雷達(dá)發(fā)射信號(hào)可以為雷達(dá)對(duì)應(yīng)頻段內(nèi)任意值的射頻信號(hào)，在通過軟件界面手動(dòng)設(shè)定為被測試?yán)走_(dá)的中心頻率。

2）基帶信號(hào)單元。

基帶信號(hào)單元是目標(biāo)模擬器的核心，包括1個(gè)AD單元、2個(gè)DA單元和FPGA信號(hào)處理單元，集成在1塊母版上。其中AD單元承擔(dān)中頻信號(hào)的采集功能;DA單元承擔(dān)中頻信號(hào)的回放功能;2片F(xiàn)PGA片間存在高速數(shù)據(jù)傳輸通道，主要承擔(dān)信號(hào)處理、仿真和算法實(shí)現(xiàn)等功能。

目標(biāo)模擬器在基帶信號(hào)單元內(nèi)對(duì)低中頻雷達(dá)發(fā)射信號(hào)AD采集，數(shù)字接收雷達(dá)載頻信息字，根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，求解多普勒頻率。把發(fā)射信號(hào)下變頻到零中頻，通過片外DDR定時(shí)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)延遲，延遲后的發(fā)射信號(hào)復(fù)乘多普勒頻率，再數(shù)字上變頻，最后DA輸出調(diào)制在低中頻上的目標(biāo)回波信號(hào)。

3）控制單元。

控制單元可接收目標(biāo)速度、距離延遲、功率等參數(shù)，這些參數(shù)可通過操作界面輸入。

控制單元還接收雷達(dá)的中心頻率，將雷達(dá)的中心頻率碼傳給頻綜，控制頻綜輸出不同本振信號(hào)，控制下變頻鏈路單元輸出低中頻信號(hào)給基帶信號(hào)單元?？刂茊卧獙⒛繕?biāo)接近速度、延遲以及雷達(dá)的中心頻率碼傳給基帶信號(hào)單元，使基帶信號(hào)單元產(chǎn)生調(diào)制在低中頻上的目標(biāo)回波信號(hào)，并根據(jù)計(jì)算機(jī)傳來的目標(biāo)功率，考慮幅頻特性影響，控制上變頻單元的程控衰減器，實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)功率控制。

4）海量存儲(chǔ)單元。

海量存儲(chǔ)單元采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，能夠進(jìn)行海量存儲(chǔ)，大帶寬數(shù)據(jù)訪問，具有可靠性高、高數(shù)據(jù)訪問帶寬、無噪音等優(yōu)點(diǎn)，它以FPGA作為NAND FLASH的控制器和對(duì)外I/O控制器，功能強(qiáng)大且易于重構(gòu)，同時(shí)也具有易于構(gòu)造多塊并行存儲(chǔ)系統(tǒng)的

優(yōu)點(diǎn)。

5）注入匹配網(wǎng)絡(luò)單元。

注入匹配網(wǎng)絡(luò)主要由功分器、程控衰減器、移相器組成。

注入匹配網(wǎng)絡(luò)通過一個(gè)功分器將射頻仿真信號(hào)源提供的目標(biāo)回波信號(hào)功分為兩路，通過差通道移相器調(diào)整相對(duì)和通道的相位差，通過差通道的衰減器調(diào)整相對(duì)和通道的幅度差，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回波信號(hào)的角度特征。生成的和、差信號(hào)直接輸入到雷達(dá)。

3 ?目標(biāo)模擬器的功能

該目標(biāo)模擬器能實(shí)現(xiàn)以下功能。

1）能夠根據(jù)設(shè)定的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡、雷達(dá)參數(shù)以及點(diǎn)目標(biāo)參數(shù)、面目標(biāo)參數(shù)、體目標(biāo)參數(shù)，模擬合成孔徑、多普勒波束銳化、地圖測繪、地面障礙物探測、信標(biāo)、氣象探測、湍流探測、風(fēng)切變探測等雷達(dá)回波信號(hào)。

2）能夠接收雷達(dá)同步信號(hào)（包括頻率基準(zhǔn)信號(hào)、幀同步信號(hào)、PRF信號(hào)等），產(chǎn)生氣象目標(biāo)、地圖測繪等目標(biāo)回波。

3）目標(biāo)模擬器產(chǎn)生的射頻回波可通過空間輻射的方式被雷達(dá)接收，也可以通過射頻直接注入的方式提供給雷達(dá)接收機(jī)，其中在射頻注入模式下，對(duì)于地面障礙物探測需要提供射頻和、差雙通道同步注入，而對(duì)于其他狀態(tài)則僅需單通道（和通道）注入。

4 ?結(jié)束語

本文提到的機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器是根據(jù)對(duì)應(yīng)機(jī)載氣象雷達(dá)的特點(diǎn)而研制的，它是模擬技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)等相結(jié)合的產(chǎn)物，是多個(gè)學(xué)科融合的結(jié)晶。該型目標(biāo)模擬器和其他類型雷達(dá)目標(biāo)模擬器存在共同性，我們可以在今后將其研制思路推廣到其他類型雷達(dá)目標(biāo)模擬器的研發(fā)之中。

參考文獻(xiàn)

[1]丁璐飛，耿富錄，等.雷達(dá)原理[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002.

[2]賁德，韋傳安，林幼權(quán).機(jī)載雷達(dá)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[3]張光義，趙玉潔.相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.endprint

摘 ?要 ?雷達(dá)目標(biāo)模擬器是機(jī)載雷達(dá)整機(jī)調(diào)試和性能檢測的必要手段之一。本文詳細(xì)介紹了某型機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器的構(gòu)成、原理以及功能，重點(diǎn)論述了該目標(biāo)模擬器各模塊的工作機(jī)制。

關(guān)鍵詞 ?機(jī)載氣象雷達(dá);上/下變頻;回波信號(hào)

中圖分類號(hào)：P415 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0021-01

機(jī)載氣象雷達(dá)是機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，是大型飛機(jī)上的一種重要導(dǎo)航設(shè)備。氣象雷達(dá)出現(xiàn)故障極易造成飛機(jī)滑回、返航甚至墜毀等事故，因此在其研制和調(diào)試的各個(gè)階段都必須重視性能和技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的測試。若氣象雷達(dá)的調(diào)試和性能測試全部采用真實(shí)目標(biāo)進(jìn)行測試，將耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，更受制于天氣的影響。因此，研制雷達(dá)目標(biāo)模擬器用以替代真實(shí)目標(biāo)為雷達(dá)提供模擬信號(hào)，具有廣泛而現(xiàn)實(shí)的意義。

本文將著重介紹某型機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器的構(gòu)成、原理以及功能。它針對(duì)某新研大型飛機(jī)的氣象雷達(dá)系統(tǒng)而研制，了解它有助于我們提高對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)工作原理的理解。

1 ?目標(biāo)模擬器的組成

該目標(biāo)模擬器主要由機(jī)箱、微波鏈路單元、基帶信號(hào)單元、控制單元、海量存儲(chǔ)單元和注入匹配網(wǎng)絡(luò)單元組成。

機(jī)箱采用標(biāo)準(zhǔn)8U機(jī)箱結(jié)構(gòu)，通用性好。箱體采用硬鋁合金，保證其耐用性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。前面板自帶顯示器、觸摸板和數(shù)字鍵盤，內(nèi)部采用CPCI總線架構(gòu)，安裝CPCI單板機(jī)、微波功能模塊、基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊、大容量存儲(chǔ)模塊和電源，模塊連接均采用半剛性電纜。

2 ?目標(biāo)模擬器的原理

該目標(biāo)模擬器可將氣象雷達(dá)輸出的發(fā)射激勵(lì)信號(hào)通過下變頻、基帶信號(hào)單元（DRFM）和上變頻后產(chǎn)生功率可調(diào)、距離可調(diào)的帶有多普勒頻偏的模擬回波信號(hào)，通過注入網(wǎng)絡(luò)匹配產(chǎn)生和路、方位差和俯仰差信號(hào)輸出至雷達(dá)。通過DRFM軟件，目標(biāo)模擬器可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)目標(biāo)、面目標(biāo)、防撞和信標(biāo)信號(hào)的模擬。目標(biāo)模擬器工作原理圖見下圖。

目標(biāo)模擬器工作原理圖

1）微波鏈路單元。

微波鏈路單元包括1個(gè)下變頻單元、1個(gè)上變頻單元以及頻綜單元。下變頻鏈路單元主要包括接收前端、下變頻網(wǎng)絡(luò)和AGC;上變頻鏈路單元包括上變頻網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)控制單元。

下變頻單元把接收到的低功率射頻發(fā)射信號(hào)放大、下變頻到低中頻，供基帶信號(hào)產(chǎn)生與調(diào)制單元使用;上變頻單元把基帶信號(hào)上變頻到射頻頻段并進(jìn)行功率控制后輸出。頻綜單元為上下變頻提供所需點(diǎn)頻信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)，使下變頻單元產(chǎn)生一中頻信號(hào)。氣象雷達(dá)發(fā)射信號(hào)可以為雷達(dá)對(duì)應(yīng)頻段內(nèi)任意值的射頻信號(hào)，在通過軟件界面手動(dòng)設(shè)定為被測試?yán)走_(dá)的中心頻率。

2）基帶信號(hào)單元。

基帶信號(hào)單元是目標(biāo)模擬器的核心，包括1個(gè)AD單元、2個(gè)DA單元和FPGA信號(hào)處理單元，集成在1塊母版上。其中AD單元承擔(dān)中頻信號(hào)的采集功能;DA單元承擔(dān)中頻信號(hào)的回放功能;2片F(xiàn)PGA片間存在高速數(shù)據(jù)傳輸通道，主要承擔(dān)信號(hào)處理、仿真和算法實(shí)現(xiàn)等功能。

目標(biāo)模擬器在基帶信號(hào)單元內(nèi)對(duì)低中頻雷達(dá)發(fā)射信號(hào)AD采集，數(shù)字接收雷達(dá)載頻信息字，根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，求解多普勒頻率。把發(fā)射信號(hào)下變頻到零中頻，通過片外DDR定時(shí)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)延遲，延遲后的發(fā)射信號(hào)復(fù)乘多普勒頻率，再數(shù)字上變頻，最后DA輸出調(diào)制在低中頻上的目標(biāo)回波信號(hào)。

3）控制單元。

控制單元可接收目標(biāo)速度、距離延遲、功率等參數(shù)，這些參數(shù)可通過操作界面輸入。

控制單元還接收雷達(dá)的中心頻率，將雷達(dá)的中心頻率碼傳給頻綜，控制頻綜輸出不同本振信號(hào)，控制下變頻鏈路單元輸出低中頻信號(hào)給基帶信號(hào)單元?？刂茊卧獙⒛繕?biāo)接近速度、延遲以及雷達(dá)的中心頻率碼傳給基帶信號(hào)單元，使基帶信號(hào)單元產(chǎn)生調(diào)制在低中頻上的目標(biāo)回波信號(hào)，并根據(jù)計(jì)算機(jī)傳來的目標(biāo)功率，考慮幅頻特性影響，控制上變頻單元的程控衰減器，實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)功率控制。

4）海量存儲(chǔ)單元。

海量存儲(chǔ)單元采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，能夠進(jìn)行海量存儲(chǔ)，大帶寬數(shù)據(jù)訪問，具有可靠性高、高數(shù)據(jù)訪問帶寬、無噪音等優(yōu)點(diǎn)，它以FPGA作為NAND FLASH的控制器和對(duì)外I/O控制器，功能強(qiáng)大且易于重構(gòu)，同時(shí)也具有易于構(gòu)造多塊并行存儲(chǔ)系統(tǒng)的

優(yōu)點(diǎn)。

5）注入匹配網(wǎng)絡(luò)單元。

注入匹配網(wǎng)絡(luò)主要由功分器、程控衰減器、移相器組成。

注入匹配網(wǎng)絡(luò)通過一個(gè)功分器將射頻仿真信號(hào)源提供的目標(biāo)回波信號(hào)功分為兩路，通過差通道移相器調(diào)整相對(duì)和通道的相位差，通過差通道的衰減器調(diào)整相對(duì)和通道的幅度差，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回波信號(hào)的角度特征。生成的和、差信號(hào)直接輸入到雷達(dá)。

3 ?目標(biāo)模擬器的功能

該目標(biāo)模擬器能實(shí)現(xiàn)以下功能。

1）能夠根據(jù)設(shè)定的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡、雷達(dá)參數(shù)以及點(diǎn)目標(biāo)參數(shù)、面目標(biāo)參數(shù)、體目標(biāo)參數(shù)，模擬合成孔徑、多普勒波束銳化、地圖測繪、地面障礙物探測、信標(biāo)、氣象探測、湍流探測、風(fēng)切變探測等雷達(dá)回波信號(hào)。

2）能夠接收雷達(dá)同步信號(hào)（包括頻率基準(zhǔn)信號(hào)、幀同步信號(hào)、PRF信號(hào)等），產(chǎn)生氣象目標(biāo)、地圖測繪等目標(biāo)回波。

3）目標(biāo)模擬器產(chǎn)生的射頻回波可通過空間輻射的方式被雷達(dá)接收，也可以通過射頻直接注入的方式提供給雷達(dá)接收機(jī)，其中在射頻注入模式下，對(duì)于地面障礙物探測需要提供射頻和、差雙通道同步注入，而對(duì)于其他狀態(tài)則僅需單通道（和通道）注入。

4 ?結(jié)束語

本文提到的機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器是根據(jù)對(duì)應(yīng)機(jī)載氣象雷達(dá)的特點(diǎn)而研制的，它是模擬技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)等相結(jié)合的產(chǎn)物，是多個(gè)學(xué)科融合的結(jié)晶。該型目標(biāo)模擬器和其他類型雷達(dá)目標(biāo)模擬器存在共同性，我們可以在今后將其研制思路推廣到其他類型雷達(dá)目標(biāo)模擬器的研發(fā)之中。

參考文獻(xiàn)

[1]丁璐飛，耿富錄，等.雷達(dá)原理[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002.

[2]賁德，韋傳安，林幼權(quán).機(jī)載雷達(dá)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[3]張光義，趙玉潔.相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.endprint

摘 ?要 ?雷達(dá)目標(biāo)模擬器是機(jī)載雷達(dá)整機(jī)調(diào)試和性能檢測的必要手段之一。本文詳細(xì)介紹了某型機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器的構(gòu)成、原理以及功能，重點(diǎn)論述了該目標(biāo)模擬器各模塊的工作機(jī)制。

關(guān)鍵詞 ?機(jī)載氣象雷達(dá);上/下變頻;回波信號(hào)

中圖分類號(hào)：P415 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0021-01

機(jī)載氣象雷達(dá)是機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，是大型飛機(jī)上的一種重要導(dǎo)航設(shè)備。氣象雷達(dá)出現(xiàn)故障極易造成飛機(jī)滑回、返航甚至墜毀等事故，因此在其研制和調(diào)試的各個(gè)階段都必須重視性能和技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的測試。若氣象雷達(dá)的調(diào)試和性能測試全部采用真實(shí)目標(biāo)進(jìn)行測試，將耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，更受制于天氣的影響。因此，研制雷達(dá)目標(biāo)模擬器用以替代真實(shí)目標(biāo)為雷達(dá)提供模擬信號(hào)，具有廣泛而現(xiàn)實(shí)的意義。

本文將著重介紹某型機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器的構(gòu)成、原理以及功能。它針對(duì)某新研大型飛機(jī)的氣象雷達(dá)系統(tǒng)而研制，了解它有助于我們提高對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)工作原理的理解。

1 ?目標(biāo)模擬器的組成

該目標(biāo)模擬器主要由機(jī)箱、微波鏈路單元、基帶信號(hào)單元、控制單元、海量存儲(chǔ)單元和注入匹配網(wǎng)絡(luò)單元組成。

機(jī)箱采用標(biāo)準(zhǔn)8U機(jī)箱結(jié)構(gòu)，通用性好。箱體采用硬鋁合金，保證其耐用性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。前面板自帶顯示器、觸摸板和數(shù)字鍵盤，內(nèi)部采用CPCI總線架構(gòu)，安裝CPCI單板機(jī)、微波功能模塊、基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊、大容量存儲(chǔ)模塊和電源，模塊連接均采用半剛性電纜。

2 ?目標(biāo)模擬器的原理

該目標(biāo)模擬器可將氣象雷達(dá)輸出的發(fā)射激勵(lì)信號(hào)通過下變頻、基帶信號(hào)單元（DRFM）和上變頻后產(chǎn)生功率可調(diào)、距離可調(diào)的帶有多普勒頻偏的模擬回波信號(hào)，通過注入網(wǎng)絡(luò)匹配產(chǎn)生和路、方位差和俯仰差信號(hào)輸出至雷達(dá)。通過DRFM軟件，目標(biāo)模擬器可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)目標(biāo)、面目標(biāo)、防撞和信標(biāo)信號(hào)的模擬。目標(biāo)模擬器工作原理圖見下圖。

目標(biāo)模擬器工作原理圖

1）微波鏈路單元。

微波鏈路單元包括1個(gè)下變頻單元、1個(gè)上變頻單元以及頻綜單元。下變頻鏈路單元主要包括接收前端、下變頻網(wǎng)絡(luò)和AGC;上變頻鏈路單元包括上變頻網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)控制單元。

下變頻單元把接收到的低功率射頻發(fā)射信號(hào)放大、下變頻到低中頻，供基帶信號(hào)產(chǎn)生與調(diào)制單元使用;上變頻單元把基帶信號(hào)上變頻到射頻頻段并進(jìn)行功率控制后輸出。頻綜單元為上下變頻提供所需點(diǎn)頻信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)，使下變頻單元產(chǎn)生一中頻信號(hào)。氣象雷達(dá)發(fā)射信號(hào)可以為雷達(dá)對(duì)應(yīng)頻段內(nèi)任意值的射頻信號(hào)，在通過軟件界面手動(dòng)設(shè)定為被測試?yán)走_(dá)的中心頻率。

2）基帶信號(hào)單元。

基帶信號(hào)單元是目標(biāo)模擬器的核心，包括1個(gè)AD單元、2個(gè)DA單元和FPGA信號(hào)處理單元，集成在1塊母版上。其中AD單元承擔(dān)中頻信號(hào)的采集功能;DA單元承擔(dān)中頻信號(hào)的回放功能;2片F(xiàn)PGA片間存在高速數(shù)據(jù)傳輸通道，主要承擔(dān)信號(hào)處理、仿真和算法實(shí)現(xiàn)等功能。

目標(biāo)模擬器在基帶信號(hào)單元內(nèi)對(duì)低中頻雷達(dá)發(fā)射信號(hào)AD采集，數(shù)字接收雷達(dá)載頻信息字，根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，求解多普勒頻率。把發(fā)射信號(hào)下變頻到零中頻，通過片外DDR定時(shí)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)延遲，延遲后的發(fā)射信號(hào)復(fù)乘多普勒頻率，再數(shù)字上變頻，最后DA輸出調(diào)制在低中頻上的目標(biāo)回波信號(hào)。

3）控制單元。

控制單元可接收目標(biāo)速度、距離延遲、功率等參數(shù)，這些參數(shù)可通過操作界面輸入。

控制單元還接收雷達(dá)的中心頻率，將雷達(dá)的中心頻率碼傳給頻綜，控制頻綜輸出不同本振信號(hào)，控制下變頻鏈路單元輸出低中頻信號(hào)給基帶信號(hào)單元?？刂茊卧獙⒛繕?biāo)接近速度、延遲以及雷達(dá)的中心頻率碼傳給基帶信號(hào)單元，使基帶信號(hào)單元產(chǎn)生調(diào)制在低中頻上的目標(biāo)回波信號(hào)，并根據(jù)計(jì)算機(jī)傳來的目標(biāo)功率，考慮幅頻特性影響，控制上變頻單元的程控衰減器，實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)功率控制。

4）海量存儲(chǔ)單元。

海量存儲(chǔ)單元采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，能夠進(jìn)行海量存儲(chǔ)，大帶寬數(shù)據(jù)訪問，具有可靠性高、高數(shù)據(jù)訪問帶寬、無噪音等優(yōu)點(diǎn)，它以FPGA作為NAND FLASH的控制器和對(duì)外I/O控制器，功能強(qiáng)大且易于重構(gòu)，同時(shí)也具有易于構(gòu)造多塊并行存儲(chǔ)系統(tǒng)的

優(yōu)點(diǎn)。

5）注入匹配網(wǎng)絡(luò)單元。

注入匹配網(wǎng)絡(luò)主要由功分器、程控衰減器、移相器組成。

注入匹配網(wǎng)絡(luò)通過一個(gè)功分器將射頻仿真信號(hào)源提供的目標(biāo)回波信號(hào)功分為兩路，通過差通道移相器調(diào)整相對(duì)和通道的相位差，通過差通道的衰減器調(diào)整相對(duì)和通道的幅度差，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回波信號(hào)的角度特征。生成的和、差信號(hào)直接輸入到雷達(dá)。

3 ?目標(biāo)模擬器的功能

該目標(biāo)模擬器能實(shí)現(xiàn)以下功能。

1）能夠根據(jù)設(shè)定的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡、雷達(dá)參數(shù)以及點(diǎn)目標(biāo)參數(shù)、面目標(biāo)參數(shù)、體目標(biāo)參數(shù)，模擬合成孔徑、多普勒波束銳化、地圖測繪、地面障礙物探測、信標(biāo)、氣象探測、湍流探測、風(fēng)切變探測等雷達(dá)回波信號(hào)。

2）能夠接收雷達(dá)同步信號(hào)（包括頻率基準(zhǔn)信號(hào)、幀同步信號(hào)、PRF信號(hào)等），產(chǎn)生氣象目標(biāo)、地圖測繪等目標(biāo)回波。

3）目標(biāo)模擬器產(chǎn)生的射頻回波可通過空間輻射的方式被雷達(dá)接收，也可以通過射頻直接注入的方式提供給雷達(dá)接收機(jī)，其中在射頻注入模式下，對(duì)于地面障礙物探測需要提供射頻和、差雙通道同步注入，而對(duì)于其他狀態(tài)則僅需單通道（和通道）注入。

4 ?結(jié)束語

本文提到的機(jī)載氣象雷達(dá)目標(biāo)模擬器是根據(jù)對(duì)應(yīng)機(jī)載氣象雷達(dá)的特點(diǎn)而研制的，它是模擬技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)等相結(jié)合的產(chǎn)物，是多個(gè)學(xué)科融合的結(jié)晶。該型目標(biāo)模擬器和其他類型雷達(dá)目標(biāo)模擬器存在共同性，我們可以在今后將其研制思路推廣到其他類型雷達(dá)目標(biāo)模擬器的研發(fā)之中。

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