二相编码雷达信号模拟器的设计与实现

《二相编码雷达信号模拟器的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、二相编码雷达信号模拟器的设计与实现：本文详细介绍了一种二相编码雷达信号模拟器的设计与实现，该模拟器采用软硬件相结合的方法实现，参数设置方便，结构灵活，易于实现功能扩展，能够模拟多种复杂调制的雷达相干回波信号。　　关键词：二相编码多目标模拟器DSPFPGA　　：TH86：A：1007-9416（2011）05-0155-03　　Abstract:Thispaperintroducesthemethodofdesignandrealizationofabinaryphasecodedradarsignalsimulat

2、or.Thesimulatorisrealizedbythebinationofhardetersettingofthesimulatorisfacilityandthestructureofthesimulatorisflexible.Thefunctionofthesimulatorcanexpandedeasily.Theplexmodulatedcoherentradarechosignalcanbesimulatedbythissimulator.　　Keyulti-targetsimulator,DSP

3、,FPGA　　　　1、前言　　现代战争中电子战对雷达系统的威胁越来越大，雷达为了在这样的环境下还能高效工作，必然会采取一些复杂的技术进行对抗，如多种工作体制、复杂的信号发射形式等，复杂技术的采用促使雷达系统朝着多体制、低截获、抗干扰等方向发展。相位编码信号的主要特点是：模糊函数大多呈近似图钉型，尖峰周围有均匀的非零基台，因此距离分辨力和速度分辨力高。二相伪随机序列对发射脉冲进行调制，形成的发射波形极为复杂，使波形被截获的概率大大降低，因此，二相伪随机编码雷达成为雷达实现隐身目的的重要方法。　　雷达系统的复杂程度越来

4、越高，研制周期加长研制费用加大，系统调试验证也越发困难。同时，电子技术和数字信号处理技术的高速发展并与雷达技术相结合，产生了雷达数字仿真技术，它为雷达系统的研制、调试和验证提供了新的思路和方法。实现雷达信号数字仿真的关键是建立准确的雷达信号回波模型和研究雷达信号模拟器的软硬件结构。　　本文结合具体项目的研发，紧紧围绕目标回波模型的建立、噪声、杂波模型的建立和模拟器软硬件实现进行了研究。　　2、二相编码雷达信号处理概述　　二相编码雷达信号处理机主要完成对活动目标的搜索、跟踪测量以及炸点校射，获得目标距离、角度、速度（

5、含方向）信息。信号处理机有高重频BK码调相和低重频m序列码调相两种工作方式，完成对目标回波的MTD、脉冲压缩、CFAR、解距离模糊（高重频）或速度模糊（低重频）等处理。其信号处理的原理框图如图1所示。　　2.1模拟器功能与设计　　雷达信号模拟器的功能包括：　　提供13位BK码I、Q正交视频目标回波信号。提供1023位M序列码I、Q正交视频目标回波信号。搜索时，模拟天线圆周扫描，并提供当前的天线角度信息。跟踪时，模拟电扫描(左右波束)，并接收信号处理机提供的天线指向信息。能接收变PRT指令，并模拟目标的距离模糊。能进

6、行多目标的模拟。距离模拟精度为3.75米，DAC的时钟为40MHz。　　可以看出，该模拟器的复杂性主要集中在信号处理机与雷达信号模拟器之间较为复杂的控制关系中。雷达信号模拟器与信号处理机间存在强烈的依赖关系和相互作用，主要体现在：信号处理机依靠模拟器提供的正交视频回波信号和天线角度信息，进行目标搜索；模拟器接收信号处理机的控制指令，进行搜索、跟踪等状态切换，接收变PRT指令，产生具有距离模糊的目标回波信号，接收跟踪时天线指向信息，进行目标跟踪，使信号处理机完成测距﹑测速和测角等功能。因此，该雷达信号模拟器设计的重点

7、集中在解决信号处理机与模拟器间的接口关系上。信号处理机与雷达信号模拟器的相互关系可用图2清晰表示。　　图2只是一个功能框图，具体实现包括一块数据产生板和一块数据输出板。数据输出板包括了图2中延时控制逻辑、双口RAM和D/A等功能。数据产生板完成了图2其余的功能，其结构为下图3所示：　　DSP按帧同步节拍周期性地产生目标回波信号,拨码开关用来设置目标的初始距离和速度。16位硬线完成PRT值传输和跟踪时天线指向功能，接收变PRT指令和跟踪时天线指向角度。232串口接收状态切换指令，搜索时，提供圆周扫描天线角度信息。　　

8、3、模拟器软硬件实现　　3.1目标模拟原理　　下面只考虑点目标情况，二相编码雷达发射信号为：　　式中,为二相(BK码或M序列)伪随机调制码序列；为二相码序列总长；为二相码的码宽；为发射脉冲重复周期；为发射载频；为矩形函数。　　则目标回波信号为：　　式中,是由目标运动产生的多普勒频率。　　雷达系统通过正交相检后并考虑到天线波束对目标回波幅度的调制效应，得到视频