雷达回波信号模拟器设计
发布时间：2021-03-29 04:47
雷达信号模拟器是配套雷达的一类检测设备,其主要功能是对雷达目标以及外部环境的回波信号进行模拟,达到真实复现雷达回波信号的目的,是日常检验雷达性能和训练设备操作员的重要仿真设备。随着计算机技术、总线技术、集成电路技术等新技术的快速发展,其在现代雷达中也得到了越来越广泛的采用,现代雷达技术不断发生着变革,而雷达信号模拟器的产生适应了雷达的发展需求。近年来,有关雷达信号模拟器的研究已经成为了一个热点。随着现代雷达的功能越来越复杂,种类越来越多,对雷达系统的外场调试和测试也变的越来越困难。在实际环境中进行复杂的雷达系统的调试将会给生产厂家及用户双方带来巨大的人力物力等资源的耗费。雷达信号模拟技术为雷达系统的调试、性能功能评价以及设备的维护提供了必要条件因此,研制专用雷达信号模拟器的必要性变得越来越高。雷达信号模拟器可以在不进行实际试飞的情况下对雷达系统进行测试,其优点在于灵活性高,能够降低测试成本。将雷达信号模拟器作为设备维修检测和操作训练的方法是今后雷达装备发展的必然趋势。本文在某型跟踪雷达系统研究的基础上,以某型号雷达回波信号模拟器的研制为背景,主要研究了该雷达模拟器系统的设计与实现。本文...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雷达发射脉冲及其回波示意
西安电子科技大学工程硕士论文根据用户的实际需求，最初设计了两种模拟器系统方案。第一种方案设计的模拟器带有外部触发信号，该触发信号来源于配套雷达的同步时钟脉冲，可以使模拟器在时域上与雷达保持相参。其基本原理为：模拟器接收来自雷达的触发脉冲，触发信号经过延时后送至波形产生模块 DDS（直接数字综合器），波形产生模块按照当前设置的工作模式产生与被测雷达相对应的波形。再经上变频、混频(与设置好的输出频率混频)及放大后，通过角锥喇叭天线将脉冲信号经由空间耦合送给被测试雷达。该模拟器主要由五部分组成：角锥喇叭天线及支架模块、波形生成组件、高中频组件、操控部件及电源组件。在结构设计上将高中频组件、波形生成组件、操控部件及电源组件装入方便携带的 6U 机箱，天线单元及三脚架单独设置。在模拟器工作时，角锥喇叭和机箱之间通过射频电缆连接，模拟器通过双绞线电缆接收雷达发送的差分同步脉冲信号。结构图如图 3.1 所示，原理框图如图 3.2 所示。3.2 带有外部触发的模拟器方案设计
153.2.1 高中频模块高中频模块由 X 频段频率源、中频组件、微波组件组成。由于模拟器工作时需要放置在雷达天线300m 以内的无遮挡范围内，距离较近且雷达具备一定的处理增益，因此模拟器可以不用专用的X 波段功率放大器，也能够满足300m 以内的雷达作用距离。正常工作时，高中频模块将波形产生组件产生的30MHz发射信号经二次上变频到9. 1GHz（根据设置可调，在9. 1GHz～9. 5GHz范围内），信号再经高中频模块中放大后，通过角锥喇叭发射至空间送往雷达。该模块应该具有以下功能：1）、能够将来自波形产生模块的30MHz信号进行上变频，上变频到X 频段（9. 1GHz～9. 5GHz）；2）、因模拟器未采用功放模块，其发射信号的功率放大主要通过高中频内部完成；3）、高中频模块需为模拟器波形产生模块及控制模块提供基准工作时钟；4）、模拟器设计有 5 个可变化的 X 波段频率，这 5 个频点需按照控制模块的控制指令由高中频模块产生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型的角锥喇叭天线设计方法[J]. 姬芳芳,郝翠,李邓化,陈雯柏. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]雷达训练系统目标回波信号模拟方法研究[J]. 龙康君,孟路稳,周沫,张润哲. 舰船电子工程. 2015(07)
[3]某雷达模拟器的目标与杂波信号模拟强度研究[J]. 王付修,鲁刚,左雷,陈冰. 海军航空工程学院学报. 2014(05)
[4]基于DSP和FPGA的射频雷达信号模拟器[J]. 白云浩,蒋留兵,李明,蔡松柱,刘宇鸿. 桂林电子科技大学学报. 2014(02)
[5]基于PCI总线的雷达目标回波模拟[J]. 靳澎,王东进,陈卫东. 计算机仿真. 2006(06)
[6]最佳增益宽带角锥喇叭天线的设计与分析[J]. 曲新波,施伟,钱祖平. 军事通信技术. 2004(04)
[7]雷达多目标模拟器设计与实现[J]. 朱晓华,陆锦辉,黄春行. 雷达与对抗. 2002(04)
[8]机载多普勒雷达模糊回波模拟源的研究[J]. 熊淑华,白维. 四川大学学报(自然科学版). 2001(01)
[9]主动导引头毫米波目标模拟器[J]. 陈卫东,王东进,王巾英,阮文杰. 现代雷达. 2001(01)
[10]一种脉冲多普勒雷达信号模拟器的研究[J]. 田黎育,曾涛,龙腾. 北京理工大学学报. 2000(06)
博士论文
[1]机载相控阵雷达模拟器系统设计与实现研究[D]. 胡小川.电子科技大学 2003
硕士论文
[1]宽带PD雷达回波模拟器设计与性能验证[D]. 毕锐锐.北京理工大学 2015
[2]角锥喇叭天线近场增益的研究[D]. 申祥平.华南理工大学 2012
[3]多功能雷达信号产生器研究与实现[D]. 李旭.电子科技大学 2008
[4]海杂波信号特性分析与仿真[D]. 战永胜.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3106927
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雷达发射脉冲及其回波示意
西安电子科技大学工程硕士论文根据用户的实际需求，最初设计了两种模拟器系统方案。第一种方案设计的模拟器带有外部触发信号，该触发信号来源于配套雷达的同步时钟脉冲，可以使模拟器在时域上与雷达保持相参。其基本原理为：模拟器接收来自雷达的触发脉冲，触发信号经过延时后送至波形产生模块 DDS（直接数字综合器），波形产生模块按照当前设置的工作模式产生与被测雷达相对应的波形。再经上变频、混频(与设置好的输出频率混频)及放大后，通过角锥喇叭天线将脉冲信号经由空间耦合送给被测试雷达。该模拟器主要由五部分组成：角锥喇叭天线及支架模块、波形生成组件、高中频组件、操控部件及电源组件。在结构设计上将高中频组件、波形生成组件、操控部件及电源组件装入方便携带的 6U 机箱，天线单元及三脚架单独设置。在模拟器工作时，角锥喇叭和机箱之间通过射频电缆连接，模拟器通过双绞线电缆接收雷达发送的差分同步脉冲信号。结构图如图 3.1 所示，原理框图如图 3.2 所示。3.2 带有外部触发的模拟器方案设计
153.2.1 高中频模块高中频模块由 X 频段频率源、中频组件、微波组件组成。由于模拟器工作时需要放置在雷达天线300m 以内的无遮挡范围内，距离较近且雷达具备一定的处理增益，因此模拟器可以不用专用的X 波段功率放大器，也能够满足300m 以内的雷达作用距离。正常工作时，高中频模块将波形产生组件产生的30MHz发射信号经二次上变频到9. 1GHz（根据设置可调，在9. 1GHz～9. 5GHz范围内），信号再经高中频模块中放大后，通过角锥喇叭发射至空间送往雷达。该模块应该具有以下功能：1）、能够将来自波形产生模块的30MHz信号进行上变频，上变频到X 频段（9. 1GHz～9. 5GHz）；2）、因模拟器未采用功放模块，其发射信号的功率放大主要通过高中频内部完成；3）、高中频模块需为模拟器波形产生模块及控制模块提供基准工作时钟；4）、模拟器设计有 5 个可变化的 X 波段频率，这 5 个频点需按照控制模块的控制指令由高中频模块产生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型的角锥喇叭天线设计方法[J]. 姬芳芳,郝翠,李邓化,陈雯柏. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]雷达训练系统目标回波信号模拟方法研究[J]. 龙康君,孟路稳,周沫,张润哲. 舰船电子工程. 2015(07)
[3]某雷达模拟器的目标与杂波信号模拟强度研究[J]. 王付修,鲁刚,左雷,陈冰. 海军航空工程学院学报. 2014(05)
[4]基于DSP和FPGA的射频雷达信号模拟器[J]. 白云浩,蒋留兵,李明,蔡松柱,刘宇鸿. 桂林电子科技大学学报. 2014(02)
[5]基于PCI总线的雷达目标回波模拟[J]. 靳澎,王东进,陈卫东. 计算机仿真. 2006(06)
[6]最佳增益宽带角锥喇叭天线的设计与分析[J]. 曲新波,施伟,钱祖平. 军事通信技术. 2004(04)
[7]雷达多目标模拟器设计与实现[J]. 朱晓华,陆锦辉,黄春行. 雷达与对抗. 2002(04)
[8]机载多普勒雷达模糊回波模拟源的研究[J]. 熊淑华,白维. 四川大学学报(自然科学版). 2001(01)
[9]主动导引头毫米波目标模拟器[J]. 陈卫东,王东进,王巾英,阮文杰. 现代雷达. 2001(01)
[10]一种脉冲多普勒雷达信号模拟器的研究[J]. 田黎育,曾涛,龙腾. 北京理工大学学报. 2000(06)
博士论文
[1]机载相控阵雷达模拟器系统设计与实现研究[D]. 胡小川.电子科技大学 2003
硕士论文
[1]宽带PD雷达回波模拟器设计与性能验证[D]. 毕锐锐.北京理工大学 2015
[2]角锥喇叭天线近场增益的研究[D]. 申祥平.华南理工大学 2012
[3]多功能雷达信号产生器研究与实现[D]. 李旭.电子科技大学 2008
[4]海杂波信号特性分析与仿真[D]. 战永胜.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3106927
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