[发明专利]一种机载多普勒导航雷达中频信号模拟方法

权利要求书

1.一种机载多普勒导航雷达中频信号模拟方法，其特征是按以 下工作流程进行：

电源滤波器(110)采用LC形式的T型滤波方法，把外部输入 噪声较大的5V直流电滤波成V_PP小于50mV的5V直流电，为整个 系统提供净化的+5V电源；RS232收发器(101)完成程控命令的电 平转换，把RS232电平信号转换成TTL电平，或者TTL电平转换成 RS232电平；采用RS232电平有利于与通用计算机互联以及较长距 离传输，RS232收发器转换完成的信号送入微处理器(MCU 102)进 行命令解析和处理，微处理器(MCU102)接收来自RS232收发器 (101)的程控命令和来自雷达的波束选择信号，对这些信号进行解 析、处理后，输出相应的控制信号实现不同波束、不同幅度的多普勒 中频信号的模拟，由于多普勒导航雷达通过接收来自四个不同方向的 雷达波束来计算飞机的三轴速度，这就产生了波束选择信号，微处理 器(MCU 102)对波束选择信号进行判断，控制0°/90°多普勒信号 发生器(103)产生不同波束对应的多普勒信号，从而实现对不同雷 达波束的模拟；微处理器(MCU 102)根据接收的程控命令控制0° /90°多普勒信号发生器(103)产生不同的多普勒信号，模拟飞机不 同飞行速度条件下的多普勒中频信号；微处理器(MCU102)根据接 收的程控命令控制白噪声选通开关(107)控制噪声是否叠加到多普 勒中频信号中，等效控制噪声的有无；微处理器(MCU 102)根据接 收的程控命令控制程控衰减器的衰减量，模拟真实环境下幅度多变的 多普勒雷达中频信号；0°/90°多普勒信号发生器(103)在微处理 器(MCU102)的控制下，产生不同频率的多普勒频移信号，使用直 接数字合成DDS技术产生多普勒频移信号，90°移相利用DDS技术 的相位控制技术简单实现，利用直接数字合成DDS技术产生频移， 使生成的频移幅度、频率均具备很高的稳定度；缓冲隔离器(104) 对输入的雷达参考中频信号进行放大和阻抗变换，使其无失真的输入 到正交调制器(105)，缓冲隔离器(104)对输入的雷达参考中频信 号放大使用集成运算放大器，替代分立元件，使增益、阻抗调整更加 便易；正交调制器(105)是实现单边带调制的核心，白噪声发生器 (106)用于产生广谱白噪声，利用齐纳二极管的雪崩效应产生的信 号作为广谱白噪声的基本，然后经过放大和100KHz方波调制后输送 至白噪声选通开关(107)，100KHz方波调制使白噪声的带宽控制在 100KHz左右，更接近雷达噪声的实际情况；白噪声选通开关(107) 受微处理器(MCU102)控制噪声是否叠加到多普勒中频信号中，等 效控制噪声的有无；噪声叠加器(108)完成正交调制器(105)输出 的单边带信号和白噪声选通开关(107)输出的白噪声相乘，实现对 单边带信号的噪声叠加；程控衰减器(109)在微处理器(MCU102) 控制下，程控修改单边带信号的幅度，程控衰减器采用集成衰减器芯 片，以1dB为步进单位，实现0～100dB的衰减范围，程控衰减器(109) 输出的信号即为模拟输出的雷达中频信号。

2.根据权利要求1所述的一种机载多普勒导航雷达中频信号模 拟方法，其特征是按以下工作流程进行：

使用集成正交调制器，载波信号cosω_ct和调制信号cosω₀t输入到 单边带调制器，调制信号cosω₀t作为正交调制器的I路信号输入，调 制信号cosω₀t经过90°移相器(201)的信号cos(ω₀t+90°)作为正交调 制器的Q路信号输入，载波信号cosω_ct经过90°移相器(202)后为 cos(ω_ct+90°)，载波信号cosω_ct、I路信号cosω₀t通过双边带调制器(203) 得到cosω_ctcosω₀t，cos(ω_ct+90°)和Q路信号cos(ω₀t+90°)通过双边带调 制器(204)得到cos(ω_ct+90°)cos(ω₀t+90°)，之后该两个信号经过加法 器(205)后输出单边带信号S(t)，完成单边带调制的过程，利用正交 调制器生成单边带信号后送入噪声叠加器，对信号进行加噪处理，之 后是0～100dB的程控衰减器，使输出的雷达模拟信号更接近真实信 号，程控衰减器选用可控衰减集成电路，在程序指令的控制下完成对 信号的步进衰减。