[发明专利]通用型超高精度动态模拟器

权利要求书

1.一种通用型超高精度动态模拟器，主要包括，外挂存储器组M2的现场可编程器件FPGA与监控处理计算机之间连接的数字信号处理器DSP，其特征在于，中频测控信号A/D后经FPGA内的先进先出缓存器M1完成细延时，再到M2中进行粗延时；时延大小由DSP根据监控处理计算机输入的距离参数推算出，通过控制存储器组M2的读写地址及对缓存器M1的读写钟进行数字移相来实现粗细延时，DSP再根据输入的速度及加速度参数推算出读钟上加载的多普勒频率及其变化率，实时控制读钟频率，对M2中的数据进行异步读写，读出的数据在精确延时的同时，频率随多普勒频率变化得到实时拉伸或压缩，中频以外的多普勒频率在混频器本振上同步加载，同步脉冲由DSP统一发出；中频数字信号经D/A后与本振混频，形成一个满足多普勒频率与速度关系的射频动态目标信号，把形成的动态模拟目标信号射频输出。

2.按权利要求1所述的通用型超高精度动态模拟器，其特征在于，从监控处理计算机操作界面或者对外接口输入需要模拟的目标信号的轨道参数，经计算机总线到DSP，DSP根据轨道参数中的距离远近，推算出时延大小和幅度衰减值，进行目标距离和幅度模拟。

3.按权利要求2所述的通用型超高精度动态模拟器，其特征在于，DSP根据轨道参数中的距离远近，推算出时延大小，并把时延换算成存储器读写钟周期的个数，对于读写钟周期个数的小数部分距离延时，通过对第一级缓存器M1的读写钟进行数字移相实现分数延时，对于存储器读写钟周期个数的整数部分距离延时，通过控制第二级存储器组M2的读写地址来实现，粗细时延组合控制，时延控制精度可达皮秒级，在模拟距离百万公里的范围内，距离模拟精度优于1毫米。

4.按权利要求2所述的通用型超高精度动态模拟器，其特征在于，DSP根据轨道参数中的距离参数，推算出当前幅度值及幅度随距离的变化量，通过控制FPGA内部的信号幅度系数，或者模拟器信道中混频滤波后的数控衰减器的衰减量来模拟信号的空间传输损耗特性，实现对目标信号幅度随距离变化模拟。

5.按权利要求1所述的通用型超高精度动态模拟器，其特征在于，从监控处理计算机操作界面或者对外接口输入需要模拟的目标信号的轨道参数，经计算机总线到DSP，DSP根据轨道参数中的速度及加速度参数，推算出在存储器组M2读数据钟上应加的多普勒频率及其变化率，实时同步控制读钟及混频本振频率；用固定的基准时钟f_W2作为写钟，用基准时钟加上多普勒频率及其变化率的时钟f_R2作为读钟，对存储器组M2中的数据进行异步读写，读出的数据在精确延时的同时，频率随多普勒频率变化得到实时拉伸或压缩，中频以外的多普勒频率在混频器本振上同步加载，同步脉冲由DSP统一发出，本振频率产生器的数控振荡器（NCO）与存储器组M2读钟产生器的NCO在收到同步脉冲后，同时加载对应的多普勒频率；从存储器组M2中读出的中频数字信号，通过FPGA到与之相连的数模转换器(D/A)，D/A后的中频信号与本振信号在混频器中混频，形成一个满足速度与多普勒频率对应关系的射频动态目标信号，对目标速度及加速度进行模拟，速度模拟精度优于1毫米/秒。