一种新型雷达信号模拟器设计

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1、一种新型雷达信号模拟器设计121刘亲社，王国红，王星（1空军工程大学工程学院，陕西西安710038；2空军工程大学理学院，陕西西安710038）摘要：设计了一种新型雷达信号模拟器，能够提供多种特殊雷达信号，并且设置灵活方便，当用户需要时，可进行软件升级。介绍了该雷达信号模拟器的功能、特点、性能指标和研制方案，提供一种雷达信号产生的解决方法。关键词：新体制雷达；信号模拟器；脉冲产生器；射频信号中图分类号：TN955文献标识码：A文章编号：1000-274X(2006)0189-07随着新体制雷达相继问世，现代雷达大都采用了以捷变频和相干信号处理等为代表的新技术，反

2、干扰措施越来越完善，对这些体制的雷达实施干扰越来越困难。信号环境日益复杂，电子对抗技术的发展和新电子对抗设备的研制迫切需要一种能提供多种特殊雷达信号的设备，以适应这种发展变化。我们设计研制的新体制雷达信号模拟器就是一种半实物物理仿真设备，一部分设备使用实际设备而其他部分采用计算机模拟和处理，例如雷达信号环境和信号处理等均可使用软件模拟。这种方法具有很强的通用性，不仅适用于现有的装备，也可以模拟采用某种新技术的装备，对于现有装备的改进和新装备的研制都具有实用价值，[1,2]是一种相对经济、实用的方法。1新型雷达信号模拟器的功能特点和性能指标新型雷达信号模拟器的主要

3、功能是：提供各类信号的调制波形，控制射频频率，控制输出信号的功率。根据用户指定的信号类型、脉宽、重复周期、射频频率等参数，控制模拟器的各个相关部分，最后输出满足要求的信号。1.1主要特点1.1.1多样性和灵活性多样性是指模拟器控制系统能够提供多种类型的雷达信号调制波形。为了产生多种特殊雷达信号，要求控制系统能灵活控制雷达信号的脉冲宽度、重复周期、射频频率。能够提供的信号类型主要有：连续波、常规脉冲信号、均匀脉组串信号、重频参差信号、线性调频信号、巴克码调相信号、捷变频信号等。灵活性主要表现在两个方面：①各种信号的参数可以灵活设置。例如：信号的脉冲宽度、重复周期、

4、射频频率等都可以在其各自的范围内任意设置。②信号类型可以灵活选择。模拟器同时有几路的信号输出，各路之间是相互独立的，而且一个支路有多种信号类型供选择。由于信号个数、信号类型、信号参数均能灵活选择，给用户提供了极大方便。用户可以根据自己的需要，选择合适的信号个数和类型，来组合输出各种信号。1.1.2智能化控制系统具有智能化的特点，采用工控机作为控制中心，由计算机完成对模拟器的各项控制，设计了良好的人机界面，采用软面板输入参数具有自动检错功能，以避免用户误操作引起的错误。用户还可以利用查询功能查询各支路信号的当前状态，包括信号类型及其相应的各项参数，以便对照参考。1

5、.1.3模块化在系统的设计中重视模块化的特点，包括硬件设计模块化和软件设计模块化，这样可以简化设计、方便调试和易于维护。1.1.4容易更新在控制系统的设计中，采用了软件与硬件相结合的方法控制各信号的类型及参数，特别是采用了FPGA（现场可编程门阵列）和EPLD来产生各种信号波形和控制信号，大大缩小了设备体积，缩短了研制周期，并且修改方便。当修改FPGA时，只需对FPGA和EPLD重新编程即可，所以当需要修改已有信号类型或增加信号类型时，仅对FPGA的编程软件及相应的控制软件作适当修改就可完成，不需要修改硬件，缩短了修改周期及费用。这使模拟器具有很大的优越性，一是

6、因为随着雷达技术的发展，雷达信号也在发展，智能化控制系统易更新的特点，使模拟器能迅速跟上雷达信号的发展，从而为电子对抗设备能适应这种发展变化提供良好的基础，二是可以满足用户对某些特殊信号的要求。当用户需要产生某种新的特殊雷达信号时，不改变硬件系统，只需修改软件，就可以很容易地满足要求。1.2主要性能指标1）射频输出频率：200MHz~18GHz；功率≥10mW。2）射频输出分为6路：UHF（200~1000MHz）；L（1000~2000MHz）；S（2000~4000MHz）；C（4000~8000MHz）；X（8000~12500MHz）；Ku（12500~

7、18000MHz）。3）射频输出可调衰减范围：0~60dB,步进1dB。4）视频脉冲参数：脉宽（0.1~999μs）；重复周期（1~9999μs）。5）可产生各种调制和编码信号。6）最大线性调频带宽300MHz；可在全频带内任意跳频，频率捷变速率<1μs。2研制方案按照调制方法进行分类，雷达信号的波形产生方法可分为3个层次：①调制脉冲变化（包括重频、脉宽、幅度、脉冲个数、脉冲间隔）；②调制脉冲内部信息码元变化（包括信息相位编码、脉间相位变化）；[3]③载频变化(包括普通调频、线性调频、非线性调频、频率编码、频率捷变)。新型雷达信号模拟器的总体方案如图１所示：它分

8、为主控计算机和信号发生器