[发明专利]一种无线电高度表的回波信号产生方法

说明书

本发明公开了一种无线电高度表的回波信号产生方法，基于波形采集存储、数据延迟转发、高阶场景特征叠加、回波模拟生成等步骤，采用可编程器件FPGA以及ADC、DAC、DDR SDRAM等辅助器件实现，能够实现对连续波和脉冲式两类无线电高度表回波的模拟，从而完成DUT的功能和指标测试，具有非常好的扩展性和灵活性。

技术领域

本发明属于信号产生及处理技术领域，更为具体地讲，涉及一种无线电高度表的回波信号产生方法。

背景技术

无线电高度表，也称为雷达高度表。是各种类型航空及航天设备广泛装备并使用的一种高度测量设备。无线电高度表根据截体的不同，可以分为星载、弹载和机载三大类。从发射信号的类型来区分，无线电高度表可以分为脉冲式和连续波两大类。无线电高度表的基本工作原理是发射测高信号，再接收目标面反射回来的回波信号，通过计算信号的传播时间，从而得到载体设备与目标面的高度或距离。早期的无线电高度表，仅仅只能实现高度或距离的测量，测量精度低，抗干扰能力差。随着技术的发展，当代的无线电高度表，测量精度不断提高，能够适应诸如海洋、森林、草地、沙漠等不同反射面应用场景，最新一代的无线电高度表，还可以实现成像的功能。

在无线电高度表的生产、研发、测试以及日常保障维护过程中，需要使用测试仪器对回波信号进行模拟，从而判断各项技术功能以及参数指标是否正常。传统的测试仪器通常只是进行功能模块的分解测试，或者是采用声表面波滤波器、行波管、电子延迟线、光纤延迟线来实现信号的延迟和模拟，而针对不同的目标面特征、信号的多普勒频移、反射回波的多径效应等影响因素的回波模拟及测试则难以实现。因此，设计一种能够模拟上述高阶测试特征的无线电高度表回波模拟装置，具有重要的理论和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无线电高度表的回波信号产生方法，用于机载脉冲式无线电高度表和连续波高度表测试过程中，对测高信号进行接收并根据测试场景需要产生回波信号。

为实现上述发明目的，本发明一种无线电高度表的回波信号产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、信号预处理

将无线电高度表被测设备(DUT)发射端输出的测高信号输入至功率分配器，通过功率分配器分为两路信号，对其中一路信号先进行分频及整形，再进行电平变换，得到满足FPGA输入条件的瞬时测频信号，FPGA对输入的瞬时测频信号进行频率测量，得到载波频率值，并根据得到的载波频率值设置本振(LO)频率；在本振频率的控制下，利用下变频器对另外一路信号进行下变频处理，得到中频测高信号；

(2)、数据采集及转存

利用ADC对下变频后的中频测高信号进行高速采样，将模拟信号转换成I、Q两路数字信号，FPGA再将I、Q两路数字信号转存到片外的大容量动态存储器DDR SDRAM中；

(3)、传播延迟模拟

上位机根据需要模拟回波的空间距离传输时间，设置延迟计数器的延迟计数值CNT；当延迟计数器计数到设定的延迟计数值CNT后，从大容量动态存储器DDR SDRAM中读出原始的I、Q两路数字信号；

(4)、回波合成

FPGA根据需要模拟回波的反射面特征，将延迟后的I、Q两路数字信号进行波形的变换和叠加处理，得到合成后的数字波形信号；

(5)、信号输出

将数字波形信号通过DAC进行数模转换，得到中频模拟回波信号，中频模拟回波信号在本振频率控制下进行上变频处理，输出C波段的测高回波信号，并送入到DUT中，从而实现回波的模拟。

本发明的发明目的是这样实现的：