一種多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其由目標(biāo)回波模擬模塊、定時(shí)器模塊、頻率綜合器模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機(jī)模塊、信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊、信號(hào)處理模塊以及數(shù)據(jù)處理單元組成；所述目標(biāo)回波模擬模塊內(nèi)包含窄帶與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元；所述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器包含多個(gè)信號(hào)通道，其均勻分布于窄帶與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元之中；采用上述技術(shù)方案的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其通過內(nèi)部多個(gè)信號(hào)通道實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行模擬；通過窄帶與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元同時(shí)輸出兩個(gè)載頻的回波信號(hào)，多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器可輸出雙載頻信號(hào)，能更為準(zhǔn)確的對(duì)模型進(jìn)行仿真，從而確保雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的真實(shí)性。
【專利說明】一種多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雷達(dá)仿真技術(shù)，尤其是一種多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器。
【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)數(shù)據(jù)處理是現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)中的重要組成部分。在彈道導(dǎo)彈針對(duì)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)雷達(dá)的對(duì)抗過程中，由防御系統(tǒng)雷達(dá)實(shí)現(xiàn)彈道目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)、截獲和跟蹤，為后續(xù)的彈道導(dǎo)彈交戰(zhàn)管理系統(tǒng)提供目標(biāo)探測數(shù)據(jù)。防御系統(tǒng)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性對(duì)后續(xù)的作戰(zhàn)處理起到關(guān)鍵性的作用。在當(dāng)前的電磁環(huán)境下，要求雷達(dá)能夠同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)，而且這些目標(biāo)的機(jī)動(dòng)性、密集性都在不斷增強(qiáng)，其也要求雷達(dá)在數(shù)據(jù)處理過程中的真實(shí)性與準(zhǔn)確性也應(yīng)隨之增強(qiáng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其可以更為準(zhǔn)確的對(duì)對(duì)象模型進(jìn)行仿真,從而增加數(shù)據(jù)處理的真實(shí)性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，所述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器由目標(biāo)回波模擬模塊、定時(shí)器模塊、頻率綜合器模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機(jī)模塊、信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊、信號(hào)處理模塊以及數(shù)據(jù)處理單元組成；目標(biāo)回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機(jī)模塊依次連接并輸出信號(hào)至信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊連接至數(shù)據(jù)處理單元；定時(shí)器模塊、頻率綜合器模塊、信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊均和目標(biāo)回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機(jī)分別連接；所述目標(biāo)回波模擬模塊內(nèi)包含窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元；所述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器包含多個(gè)信號(hào)通道，其均勻分布于窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元之中。
[0005]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述目標(biāo)回波模擬模塊中，窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元均包含連接至混頻電路的任意波形發(fā)生器與DDS多普勒頻率綜合器；所述混頻電路連接至脈沖調(diào)整電路、上變頻電路與程相衰減器。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元輸出的目標(biāo)回波信號(hào)與實(shí)際目標(biāo)信號(hào)相等效。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元輸出的均為雙極化信號(hào)。
[0008]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述天線波束模擬單元內(nèi)包含多個(gè)信號(hào)通道，其與窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元，以及寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元內(nèi)的信號(hào)通道一一對(duì)應(yīng)連接；天線波束模擬單元內(nèi)的信號(hào)通道均由功率分配器、衰減器、移相器以及功率合成器組成。
[0009]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述中頻接收機(jī)模塊上設(shè)置有多個(gè)和信號(hào)通道、差信號(hào)通道、旁瓣對(duì)消通道，以及中頻放大通道。[0010]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述中頻接收機(jī)模塊內(nèi)包含有前端與后端，前端由自動(dòng)增益控制電路、低噪聲放大器、混頻電路組成，自動(dòng)增益控制電路由程相控制器實(shí)現(xiàn)；后端由線性中頻放大電路、檢波器、功率分配器組成。
[0011]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述定時(shí)器模塊包括時(shí)鐘變換電路、信號(hào)產(chǎn)生電路、時(shí)標(biāo)產(chǎn)生電路、距離延遲電路。
[0012]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述頻率綜合器模塊包括鑒相器、低通濾波器、多模分頻器和調(diào)制器。
[0013]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述信號(hào)處理模塊由模數(shù)轉(zhuǎn)換器、下變頻器與信號(hào)處理機(jī)組成；所述數(shù)據(jù)處理單元采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)。
[0014]上述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器在使用中，由主控軟件根據(jù)雷達(dá)參數(shù)、戰(zhàn)情信號(hào)以及數(shù)據(jù)處理的調(diào)度信息實(shí)時(shí)計(jì)算目標(biāo)信息，并將計(jì)算結(jié)果下發(fā)至對(duì)應(yīng)的處理器，進(jìn)而控制頻率綜合器模塊產(chǎn)生目標(biāo)回波等信號(hào)，并發(fā)送至其余模塊。在信號(hào)處理模塊中，將輸入的回波信號(hào)經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)下變頻得到零中頻信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)顯示、動(dòng)目標(biāo)檢測、恒虛警、目標(biāo)檢測、解模糊、角度誤差信號(hào)提取、脈沖壓縮等處理，得到目標(biāo)的位置、速度信號(hào)。在數(shù)據(jù)處理模塊中對(duì)信號(hào)處理后得到的信息進(jìn)行航跡起始、濾波外推以進(jìn)行精確穩(wěn)定的跟蹤，此處針對(duì)多個(gè)目標(biāo)采用快速數(shù)據(jù)互聯(lián)濾波的計(jì)算方法，重點(diǎn)對(duì)關(guān)聯(lián)門內(nèi)相交區(qū)域內(nèi)的公共回波進(jìn)行分析，并綜合考慮關(guān)聯(lián)門內(nèi)其余候選回波對(duì)目標(biāo)狀態(tài)更新的影響，從而以較小的計(jì)算復(fù)雜度獲取高效的雷達(dá)仿真性能。
[0015]采用上述技術(shù)方案的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其通過內(nèi)部多個(gè)信號(hào)通道實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行模擬；通過窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元同時(shí)輸出兩個(gè)載頻的回波信號(hào)，多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器可輸出雙載頻信號(hào)，其可以更為準(zhǔn)確的對(duì)對(duì)象模型進(jìn)行仿真，從而增加數(shù)據(jù)處理的真實(shí)性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中目標(biāo)回波模擬模塊示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型中天線波束模擬單元中單路信號(hào)通道示意圖；
[0019]附圖標(biāo)記說明:
[0020]I 一目標(biāo)回波模擬模塊、2—定時(shí)器模塊、3—頻率綜合器模塊、4 一天線波束模擬模塊、5—中頻接收機(jī)模塊、6—信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊、7—中頻接收機(jī)模塊、8—數(shù)據(jù)處理單元、9 一窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元、10—寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元、11 一任意波形發(fā)生器、12—DDS多普勒頻率綜合器、13—混頻電路、14一脈沖調(diào)整電路、15—上變頻電路、16—程相衰減器、17—功率分配器、18—衰減器、19 一信號(hào)移相器、20—功率合成器、21—主控軟件。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0022]如圖1所示的一種多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，所述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器由目標(biāo)回波模擬模塊1、定時(shí)器模塊2、頻率綜合器模塊3、天線波束模擬模塊4、中頻接收機(jī)模塊5、信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊6、信號(hào)處理模塊7以及數(shù)據(jù)處理單元8組成；目標(biāo)回波模擬模塊1、天線波束模擬模塊4、中頻接收機(jī)模塊5依次連接并輸出信號(hào)至信號(hào)處理模塊7，信號(hào)處理模塊7連接至數(shù)據(jù)處理單元8 ;定時(shí)器模塊2、頻率綜合器模塊3、信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊6均和目標(biāo)回波模擬模塊1、天線波束模擬模塊4、中頻接收機(jī)模塊5分別連接；所述目標(biāo)回波模擬模塊I內(nèi)包含窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元9與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元10 ;所述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器包含24個(gè)信號(hào)通道，窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元9與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元10之中各設(shè)置有12個(gè)信號(hào)通道。
[0023]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述目標(biāo)回波模擬模塊I中，窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元9與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元10均包含連接至混頻電路13的任意波形發(fā)生器11與DDS多普勒頻率綜合器12 ;所述混頻電路13連接至脈沖調(diào)整電路14、上變頻電路15與程相衰減器16，其如圖2所示。
[0024]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元9與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元10輸出的目標(biāo)回波信號(hào)與實(shí)際目標(biāo)信號(hào)相等效。
[0025]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元9與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元10輸出的均為雙極化信號(hào)。
[0026]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述天線波束模擬單元4內(nèi)包含24路信號(hào)通道，其與窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元，以及寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元內(nèi)的信號(hào)通道一一對(duì)應(yīng)連接；天線波束模擬單元內(nèi)的每一個(gè)信號(hào)通道均由功率分配器17、12組衰減器18與信號(hào)移相器19的組成，以及功率合成器20組成，其如圖3所示。
[0027]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述中頻接收機(jī)模塊5上設(shè)置有4個(gè)和信號(hào)通道、2個(gè)差信號(hào)通道、2個(gè)旁瓣對(duì)消通道，以及8個(gè)中頻放大通道。
[0028]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述中頻接收機(jī)模塊5內(nèi)包含有前端與后端，前端由自動(dòng)增益控制電路、低噪聲放大器、混頻電路組成，自動(dòng)增益控制電路由程相控制器實(shí)現(xiàn)；后端由線性中頻放大電路、檢波器、功率分配器組成。
[0029]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述定時(shí)器模塊2包括時(shí)鐘變換電路、信號(hào)產(chǎn)生電路、時(shí)標(biāo)產(chǎn)生電路、距離延遲電路。
[0030]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述頻率綜合器模塊3包括鑒相器、低通濾波器、多模分頻器和調(diào)制器。
[0031]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述信號(hào)處理模塊7由模數(shù)轉(zhuǎn)換器、下變頻器與信號(hào)處理機(jī)組成；所述數(shù)據(jù)處理單元8采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)。
[0032]上述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器在使用中，由主控軟件根據(jù)雷達(dá)參數(shù)、戰(zhàn)情信號(hào)以及數(shù)據(jù)處理的調(diào)度信息實(shí)時(shí)計(jì)算目標(biāo)信息，并將計(jì)算結(jié)果下發(fā)至對(duì)應(yīng)的處理器，進(jìn)而控制頻率綜合器模塊產(chǎn)生目標(biāo)回波等信號(hào)，并發(fā)送至其余模塊。在信號(hào)處理模塊中，將輸入的回波信號(hào)經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)下變頻得到零中頻信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)顯示、動(dòng)目標(biāo)檢測、恒虛警、目標(biāo)檢測、解模糊、角度誤差信號(hào)提取、脈沖壓縮等處理，得到目標(biāo)的位置、速度信號(hào)。在數(shù)據(jù)處理模塊中對(duì)信號(hào)處理后得到的信息進(jìn)行航跡起始、濾波外推以進(jìn)行精確穩(wěn)定的跟蹤，此處針對(duì)多個(gè)目標(biāo)采用快速數(shù)據(jù)互聯(lián)濾波的計(jì)算方法，重點(diǎn)對(duì)關(guān)聯(lián)門內(nèi)相交區(qū)域內(nèi)的公共回波進(jìn)行分析，并綜合考慮關(guān)聯(lián)門內(nèi)其余候選回波對(duì)目標(biāo)狀態(tài)更新的影響，從而以較小的計(jì)算復(fù)雜度獲取高效的雷達(dá)仿真性能。
[0033]采用上述技術(shù)方案的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其通過內(nèi)部多個(gè)信號(hào)通道實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行模擬；通過窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元同時(shí)輸出兩個(gè)載頻的回波信號(hào)，多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器可輸出雙載頻信號(hào)，其可以更為準(zhǔn)確的對(duì)對(duì)象模型進(jìn)行仿真，從而增加數(shù)據(jù)處理的真實(shí)性。
[0034]本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器由目標(biāo)回波模擬模塊、定時(shí)器模塊、頻率綜合器模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機(jī)模塊、信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊、信號(hào)處理模塊以及數(shù)據(jù)處理單元組成；目標(biāo)回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機(jī)模塊依次連接并輸出信號(hào)至信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊連接至數(shù)據(jù)處理單元；定時(shí)器模塊、頻率綜合器模塊、信號(hào)模擬與控制計(jì)算機(jī)模塊均和目標(biāo)回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機(jī)分別連接；所述目標(biāo)回波模擬模塊內(nèi)包含窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元；所述多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器包含多個(gè)信號(hào)通道，其均勻分布于窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元之中。
2.按照權(quán)利要求1所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述目標(biāo)回波模擬模塊中，窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元均包含連接至混頻電路的任意波形發(fā)生器與DDS多普勒頻率綜合器；所述混頻電路連接至脈沖調(diào)整電路、上變頻電路與程相衰減器。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元輸出的目標(biāo)回波信號(hào)與實(shí)際目標(biāo)信號(hào)相等效。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元與寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元輸出的均為雙極化信號(hào)。
5.按照權(quán)利要求1所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述天線波束模擬單元內(nèi)包含多個(gè)信號(hào)通道，其與窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元，以及寬帶目標(biāo)回波信號(hào)模擬單元內(nèi)的信號(hào)通道一一對(duì)應(yīng)連接；天線波束模擬單元內(nèi)的信號(hào)通道均由功率分配器、衰減器、移相器以及功率合成器組成。
6.按照權(quán)利要求1所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述中頻接收機(jī)模塊上設(shè)置有多個(gè)和信號(hào)通道、差信號(hào)通道、旁瓣對(duì)消通道，以及中頻放大通道。
7.按照權(quán)利要求1或6所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述中頻接收機(jī)模塊內(nèi)包含有前端與后端，前端由自動(dòng)增益控制電路、低噪聲放大器、混頻電路組成，自動(dòng)增益控制電路由程相控制器實(shí)現(xiàn)；后端由線性中頻放大電路、檢波器、功率分配器組成。
8.按照權(quán)利要求1、2、5中任意一項(xiàng)所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述定時(shí)器模塊包括時(shí)鐘變換電路、信號(hào)產(chǎn)生電路、時(shí)標(biāo)產(chǎn)生電路、距離延遲電路。
9.按照權(quán)利要求1、2、6中任意一項(xiàng)所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述頻率綜合器模塊包括鑒相器、低通濾波器、多模分頻器和調(diào)制器。
10.按照權(quán)利要求1、2、5、6中任意一項(xiàng)所述的多功能雷達(dá)數(shù)據(jù)處理仿真器，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊由模數(shù)轉(zhuǎn)換器、下變頻器與信號(hào)處理機(jī)組成；所述數(shù)據(jù)處理單元采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)。
【文檔編號(hào)】G01S7/40GK203773046SQ201320776112
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】唐培培, 金科 申請(qǐng)人:南京長峰航天電子科技有限公司