[发明专利]一种低散射雷达中频回波信号模拟源

说明书

技术领域

本发明涉及雷达导引头的仿真测试中雷达信号模拟领域，具体涉及一种低散射雷达中频回波信号模拟源。 

背景技术

线性调频信号通过在脉冲持续期间内信号频率的连续线性变化来获一定带宽的信号，其作为一种常用的雷达信号，因其具有良好的脉冲压缩特性和分辨能力，在雷达导引头中被广泛应用。而一种频谱特性良好的低杂散线性调频雷达回波信号模拟源在导引头的研制和仿真测试过程中则显的尤为重要。

线性调频雷达回波信号中，主要包括两部分信号，一部分为雷达本身工作时发射的线性调频信号，另一部分为弹目相对运动所产生的多普勒信号。模拟产生线性调频雷达回波信号，常用的方法是采用直接混频技术，即将一路线性调频中频信号和一路承载多普勒信息的中频单频信号进行直接混频和滤波，最终得到所需的线性调频回波信号。由于混频器在混频过程中存在交调寄生效应这一固有特性，使得混频后的输出信号中，除了有最终所需要的上变频混频频率外，还存在一系列的谐波频率和组合频率，这些无用的信号在最终输出的线性调频回波信号中便形成了干扰。同时，在中频段，当两路待混频的信号工作频带相距很近时，若进行直接混频，则混频后的信号会在工作频带内存在功率较大的低次谐波干扰，且该干扰很难通过带通滤波器全部滤除，从而减小了信号源的有效工作带宽。

目前国内外也有相类似的专利和技术，如专利《低杂散的小步进高速调频频率合成器》，公布号CN102013889A；《细步进超宽带接变频低杂散低相噪频率合成器》，公布号CN102571086A，但该两种频率合成器的输出信号不包含多普勒信息，在实际雷达测试中无法用以模拟目标回波的速度信息。

在《海军航空工程学院学报》2012年第27卷第三期的论文《一种中频雷达模拟器的设计》中介绍了一种线性调频雷达中频信号源的设计，但其模拟的多普勒信号难以保证相位的连续性，因此会在一些相参体制的雷达测试中无法满足要求。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种低散射雷达中频回波信号模拟源，通过采用微控制单元控制分别第一直接数字式频率合成器、第二直接数字式频率合成器，产生相应的中频信号，第一直接数字式频率合成器用于生成模拟雷达的线性调频信号，第二直接数字式频率合成器用于生成雷达导引头与目标间的速度信息，也即相应的多普勒信号；产生的两路信号通过中频信号产生及调理单元、中频混频单元进行上变频混频、带通滤波处理及下变频混频、带通滤波处理，最终获得所需的低杂散线性调频回波信号。本发明提供的低散射雷达中频回波信号模拟源，能够在保证信号良好频谱特性的前提下，加大了两路信号间的频率差，为二次混频获得良好频谱特性的信号创造了条件；再将两路信号进行下变频混频和滤波，最终获得低杂散的线性调频回波信号，同时也保证了信号在相位上的连续性。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低散射雷达中频回波信号模拟源，其特点是，该模拟源包含：

微控制单元；

中频信号产生及调理单元，与所述微控制单元连接；

所述中频信号产生及调理单元包含分别与所述微控制单元输出端连接的第一频率合成单元、第二频率合成单元；

所述第一频率合成单元用于生成中频线性调频信号，所述第二频率合成单元用于生成相位连续的单频信号；

中频混频单元，与所述中频信号产生及调理单元连接；

电源单元，分别与所述微控制单元、中频信号产生及调理单元及中频混频单元连接。

优选地，所述微控制单元包含:

数字处理模块，与外部控制总线连接；所述数字处理模块还包含第一控制总线；

FPGA模块，与所述数字处理模块输出端连接；所述FPGA模块还包含第一控制总线；

一对总线驱动器，每个所述总线驱动器与所述FPGA模块输出端连接；

一对总线驱动器，每个所述总线驱动器与对应的所述数字处理模块输出端连接；

所述一对总线驱动器的输出端分别与所述第一频率合成单元输入端、第二频率合成单元输入端连接。

优选地，所述第一频率合成单元还包含：

第一直接数字式频率合成器，与对应的所述总线驱动器输出端连接；

滤波网络模块，与所述第一直接数字式频率合成器输出端连接；

放大器，与所述滤波网络模块输出端连接；

数控衰减器，与所述放大器输出端、所述FPGA模块的第一控制总线连接； 

中频开关，与所述数控衰减器输出端、所述FPGA模块的第一控制总线连接；所述中频开关的输出端与所述中频混频单元连接。