一種多功能雷達數據處理仿真器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種多功能雷達數據處理仿真器，其由目標回波模擬模塊、定時器模塊、頻率綜合器模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機模塊、信號模擬與控制計算機模塊、信號處理模塊以及數據處理單元組成；所述目標回波模擬模塊內包含窄帶與寬帶目標回波信號模擬單元；所述多功能雷達數據處理仿真器包含多個信號通道，其均勻分布于窄帶與寬帶目標回波信號模擬單元之中；采用上述技術方案的多功能雷達數據處理仿真器，其通過內部多個信號通道實現了對多個目標同時進行模擬；通過窄帶與寬帶目標回波信號模擬單元同時輸出兩個載頻的回波信號，多功能雷達數據處理仿真器可輸出雙載頻信號，能更為準確的對模型進行仿真，從而確保雷達數據處理的真實性。
【專利說明】一種多功能雷達數據處理仿真器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雷達仿真技術，尤其是一種多功能雷達數據處理仿真器。
【背景技術】
[0002]雷達數據處理是現代雷達系統中的重要組成部分。在彈道導彈針對導彈防御系統雷達的對抗過程中，由防御系統雷達實現彈道目標的發現、截獲和跟蹤，為后續的彈道導彈交戰管理系統提供目標探測數據。防御系統雷達數據處理的實時性、準確性對后續的作戰處理起到關鍵性的作用。在當前的電磁環境下，要求雷達能夠同時跟蹤多個目標，而且這些目標的機動性、密集性都在不斷增強，其也要求雷達在數據處理過程中的真實性與準確性也應隨之增強。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種雷達數據處理仿真器，其可以更為準確的對對象模型進行仿真,從而增加數據處理的真實性。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種多功能雷達數據處理仿真器，所述多功能雷達數據處理仿真器由目標回波模擬模塊、定時器模塊、頻率綜合器模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機模塊、信號模擬與控制計算機模塊、信號處理模塊以及數據處理單元組成；目標回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機模塊依次連接并輸出信號至信號處理模塊，信號處理模塊連接至數據處理單元；定時器模塊、頻率綜合器模塊、信號模擬與控制計算機模塊均和目標回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機分別連接；所述目標回波模擬模塊內包含窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元；所述多功能雷達數據處理仿真器包含多個信號通道，其均勻分布于窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元之中。
[0005]作為本實用新型的一種改進，所述目標回波模擬模塊中，窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元均包含連接至混頻電路的任意波形發生器與DDS多普勒頻率綜合器；所述混頻電路連接至脈沖調整電路、上變頻電路與程相衰減器。
[0006]作為本實用新型的一種改進，所述窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元輸出的目標回波信號與實際目標信號相等效。
[0007]作為本實用新型的一種改進，所述窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元輸出的均為雙極化信號。
[0008]作為本實用新型的另一種改進，所述天線波束模擬單元內包含多個信號通道，其與窄帶雷達目標回波信號模擬單元，以及寬帶目標回波信號模擬單元內的信號通道一一對應連接；天線波束模擬單元內的信號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]作為本實用新型的另一種改進，所述中頻接收機模塊上設置有多個和信號通道、差信號通道、旁瓣對消通道，以及中頻放大通道。[0010]作為本實用新型的另一種改進，所述中頻接收機模塊內包含有前端與后端，前端由自動增益控制電路、低噪聲放大器、混頻電路組成，自動增益控制電路由程相控制器實現；后端由線性中頻放大電路、檢波器、功率分配器組成。
[0011]作為本實用新型的另一種改進，所述定時器模塊包括時鐘變換電路、信號產生電路、時標產生電路、距離延遲電路。
[0012]作為本實用新型的另一種改進，所述頻率綜合器模塊包括鑒相器、低通濾波器、多模分頻器和調制器。
[0013]作為本實用新型的另一種改進，所述信號處理模塊由模數轉換器、下變頻器與信號處理機組成；所述數據處理單元采用標準工業計算機作為硬件平臺。
[0014]上述多功能雷達數據處理仿真器在使用中，由主控軟件根據雷達參數、戰情信號以及數據處理的調度信息實時計算目標信息，并將計算結果下發至對應的處理器，進而控制頻率綜合器模塊產生目標回波等信號，并發送至其余模塊。在信號處理模塊中，將輸入的回波信號經由模數轉換后，再經下變頻得到零中頻信號，并對其進行動目標顯示、動目標檢測、恒虛警、目標檢測、解模糊、角度誤差信號提取、脈沖壓縮等處理，得到目標的位置、速度信號。在數據處理模塊中對信號處理后得到的信息進行航跡起始、濾波外推以進行精確穩定的跟蹤，此處針對多個目標采用快速數據互聯濾波的計算方法，重點對關聯門內相交區域內的公共回波進行分析，并綜合考慮關聯門內其余候選回波對目標狀態更新的影響，從而以較小的計算復雜度獲取高效的雷達仿真性能。
[0015]采用上述技術方案的多功能雷達數據處理仿真器，其通過內部多個信號通道實現了對多個目標同時進行模擬；通過窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元同時輸出兩個載頻的回波信號，多功能雷達數據處理仿真器可輸出雙載頻信號，其可以更為準確的對對象模型進行仿真，從而增加數據處理的真實性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型示意圖；
[0017]圖2為本實用新型中目標回波模擬模塊示意圖；
[0018]圖3為本實用新型中天線波束模擬單元中單路信號通道示意圖；
[0019]附圖標記說明:
[0020]I 一目標回波模擬模塊、2—定時器模塊、3—頻率綜合器模塊、4 一天線波束模擬模塊、5—中頻接收機模塊、6—信號模擬與控制計算機模塊、7—中頻接收機模塊、8—數據處理單元、9 一窄帶雷達目標回波信號模擬單元、10—寬帶目標回波信號模擬單元、11 一任意波形發生器、12—DDS多普勒頻率綜合器、13—混頻電路、14一脈沖調整電路、15—上變頻電路、16—程相衰減器、17—功率分配器、18—衰減器、19 一信號移相器、20—功率合成器、21—主控軟件。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本實用新型，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。
[0022]如圖1所示的一種多功能雷達數據處理仿真器，所述多功能雷達數據處理仿真器由目標回波模擬模塊1、定時器模塊2、頻率綜合器模塊3、天線波束模擬模塊4、中頻接收機模塊5、信號模擬與控制計算機模塊6、信號處理模塊7以及數據處理單元8組成；目標回波模擬模塊1、天線波束模擬模塊4、中頻接收機模塊5依次連接并輸出信號至信號處理模塊7，信號處理模塊7連接至數據處理單元8 ;定時器模塊2、頻率綜合器模塊3、信號模擬與控制計算機模塊6均和目標回波模擬模塊1、天線波束模擬模塊4、中頻接收機模塊5分別連接；所述目標回波模擬模塊I內包含窄帶雷達目標回波信號模擬單元9與寬帶目標回波信號模擬單元10 ;所述多功能雷達數據處理仿真器包含24個信號通道，窄帶雷達目標回波信號模擬單元9與寬帶目標回波信號模擬單元10之中各設置有12個信號通道。
[0023]作為本實用新型的一種改進，所述目標回波模擬模塊I中，窄帶雷達目標回波信號模擬單元9與寬帶目標回波信號模擬單元10均包含連接至混頻電路13的任意波形發生器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]作為本實用新型的一種改進，所述窄帶雷達目標回波信號模擬單元9與寬帶目標回波信號模擬單元10輸出的目標回波信號與實際目標信號相等效。
[0025]作為本實用新型的一種改進，所述窄帶雷達目標回波信號模擬單元9與寬帶目標回波信號模擬單元10輸出的均為雙極化信號。
[0026]作為本實用新型的另一種改進，所述天線波束模擬單元4內包含24路信號通道，其與窄帶雷達目標回波信號模擬單元，以及寬帶目標回波信號模擬單元內的信號通道一一對應連接；天線波束模擬單元內的每一個信號通道均由功率分配器17、12組衰減器18與信號移相器19的組成，以及功率合成器20組成，其如圖3所示。
[0027]作為本實用新型的另一種改進，所述中頻接收機模塊5上設置有4個和信號通道、2個差信號通道、2個旁瓣對消通道，以及8個中頻放大通道。
[0028]作為本實用新型的另一種改進，所述中頻接收機模塊5內包含有前端與后端，前端由自動增益控制電路、低噪聲放大器、混頻電路組成，自動增益控制電路由程相控制器實現；后端由線性中頻放大電路、檢波器、功率分配器組成。
[0029]作為本實用新型的另一種改進，所述定時器模塊2包括時鐘變換電路、信號產生電路、時標產生電路、距離延遲電路。
[0030]作為本實用新型的另一種改進，所述頻率綜合器模塊3包括鑒相器、低通濾波器、多模分頻器和調制器。
[0031]作為本實用新型的另一種改進，所述信號處理模塊7由模數轉換器、下變頻器與信號處理機組成；所述數據處理單元8采用標準工業計算機作為硬件平臺。
[0032]上述多功能雷達數據處理仿真器在使用中，由主控軟件根據雷達參數、戰情信號以及數據處理的調度信息實時計算目標信息，并將計算結果下發至對應的處理器，進而控制頻率綜合器模塊產生目標回波等信號，并發送至其余模塊。在信號處理模塊中，將輸入的回波信號經由模數轉換后，再經下變頻得到零中頻信號，并對其進行動目標顯示、動目標檢測、恒虛警、目標檢測、解模糊、角度誤差信號提取、脈沖壓縮等處理，得到目標的位置、速度信號。在數據處理模塊中對信號處理后得到的信息進行航跡起始、濾波外推以進行精確穩定的跟蹤，此處針對多個目標采用快速數據互聯濾波的計算方法，重點對關聯門內相交區域內的公共回波進行分析，并綜合考慮關聯門內其余候選回波對目標狀態更新的影響，從而以較小的計算復雜度獲取高效的雷達仿真性能。
[0033]采用上述技術方案的多功能雷達數據處理仿真器，其通過內部多個信號通道實現了對多個目標同時進行模擬；通過窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元同時輸出兩個載頻的回波信號，多功能雷達數據處理仿真器可輸出雙載頻信號，其可以更為準確的對對象模型進行仿真，從而增加數據處理的真實性。
[0034]本實用新型方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。
【權利要求】
1.一種多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述多功能雷達數據處理仿真器由目標回波模擬模塊、定時器模塊、頻率綜合器模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機模塊、信號模擬與控制計算機模塊、信號處理模塊以及數據處理單元組成；目標回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機模塊依次連接并輸出信號至信號處理模塊，信號處理模塊連接至數據處理單元；定時器模塊、頻率綜合器模塊、信號模擬與控制計算機模塊均和目標回波模擬模塊、天線波束模擬模塊、中頻接收機分別連接；所述目標回波模擬模塊內包含窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元；所述多功能雷達數據處理仿真器包含多個信號通道，其均勻分布于窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元之中。
2.按照權利要求1所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述目標回波模擬模塊中，窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元均包含連接至混頻電路的任意波形發生器與DDS多普勒頻率綜合器；所述混頻電路連接至脈沖調整電路、上變頻電路與程相衰減器。
3.按照權利要求1或2所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元輸出的目標回波信號與實際目標信號相等效。
4.按照權利要求1或2所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述窄帶雷達目標回波信號模擬單元與寬帶目標回波信號模擬單元輸出的均為雙極化信號。
5.按照權利要求1所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述天線波束模擬單元內包含多個信號通道，其與窄帶雷達目標回波信號模擬單元，以及寬帶目標回波信號模擬單元內的信號通道一一對應連接；天線波束模擬單元內的信號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.按照權利要求1所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述中頻接收機模塊上設置有多個和信號通道、差信號通道、旁瓣對消通道，以及中頻放大通道。
7.按照權利要求1或6所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述中頻接收機模塊內包含有前端與后端，前端由自動增益控制電路、低噪聲放大器、混頻電路組成，自動增益控制電路由程相控制器實現；后端由線性中頻放大電路、檢波器、功率分配器組成。
8.按照權利要求1、2、5中任意一項所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述定時器模塊包括時鐘變換電路、信號產生電路、時標產生電路、距離延遲電路。
9.按照權利要求1、2、6中任意一項所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述頻率綜合器模塊包括鑒相器、低通濾波器、多模分頻器和調制器。
10.按照權利要求1、2、5、6中任意一項所述的多功能雷達數據處理仿真器，其特征在于，所述信號處理模塊由模數轉換器、下變頻器與信號處理機組成；所述數據處理單元采用標準工業計算機作為硬件平臺。
【文檔編號】G01S7/40GK203773046SQ201320776112
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】唐培培, 金科 申請人:南京長峰航天電子科技有限公司