[发明专利]基于正交调制体制的防撞毫米波雷达目标信号模拟系统及方法

说明书

本发明公开了基于正交调制体制的防撞毫米波雷达目标信号模拟系统及方法，包括：射频变频收发模块，所述射频变频收发模块接收防撞毫米波雷达发射的线性扫频信号并进行下变频，得到中频信号；正交调制模块，所述正交调制模块接收射频变频收发模块输出的中频信号，作为正交调制器的本振信号；基带信号处理模块，通过任意加载速度与距离方式将速度和距离进行频率和相位重映射，可模拟任意场景，模拟的距离或速度信号分正交两路输出至正交调制模块；本发明基于正交调制体制的防撞毫米波雷达目标信号模拟方法以软件无线电和射频变频收发架构为基础，采用“全数字基带+射频变频收发”模式，模拟功能全由数字实现，具有体积小、成本低与实用方便等优点。

技术领域

本发明涉及防撞毫米波雷达目标信号模拟技术领域，特别是涉及基于正交调制体制的防撞毫米波雷达目标信号模拟系统及方法。

背景技术

传统防撞毫米波雷达目标信号模拟器采用信号延迟线方法，体积大，成本高，距离和速度无法连续宽范围模拟，只能提供固定点模拟，无法满足防撞雷达研制过程、实验等全方位测试需求。

防撞毫米波雷达利用波长为毫米级的雷达快速准确获取车身周围信息，并根据所探知的信息进行目标追踪、识别分类，并做出相应警示或决策。防撞毫米波雷达不仅应用于防碰撞系统，而且已经在自适应巡航控制系统和无人驾驶系统中得到广泛应用。在防撞毫米波雷达实验、研制与生产过程中，为了更好的完成雷达性能的测试工作，需要进行防撞毫米波雷达信号目标模拟，验证防撞毫米波雷达测距与测速等核心功能的准确性。

传统防撞毫米波雷达目标模拟方法采用信号延迟线的方法。如图1所示，防撞毫米波雷达首先产生线性调频连续波雷达信号输入到防撞毫米波雷达目标模拟器的输入开关切换单元，中央控制处理单元根据需要模拟的距离和速度选择相应的切换路由到延迟控制单元。延迟控制单元是整个防撞毫米波雷达目标模拟器的核心，当模拟不同距离时，先计算需要映射的延迟时间，计算时需要包含往返的全程，然后再选择相应的延迟线实现所需模拟的距离。当模拟速度时，在不同距离下信号的频率和相位的变化量与延迟时间进行映射，通过快速切换不同延迟线实现速度模拟。延迟线控制单元后模拟信号最终经过输出开关切换单元后输出回防撞毫米波雷达进行信号解析，验证防撞毫米波雷达是否正常。

目前，现有技术存在以下缺点：

1、传统防撞毫米波雷达目标模拟器采用延迟线方法，体积大，成本高，重量也不轻，灵活方便性差，非常不实用。

2、采用延迟线方式只能提供离散固定距离模拟，距离模拟范围有限，没有距离连续模拟功能，无法满足宽范围连续模拟需求。

3、采用延迟线方式无法进行任意速度模拟，模拟场景单一，不能实现距离和速度的高精度连续复杂混合模拟，无法逼真的反应真实的工作环境。

4、传统延迟线方法模拟多目标时需要额外的延迟线模块，要模拟几个目标就需要增加相应几个延迟线模块，成本及其体积成倍数增长，也不实用。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于正交调制体制的防撞毫米波雷达目标信号模拟系统，本发明采用“全数字基带+射频变频收发”模式，模拟功能全由数字实现，具有体积小、成本低与实用方便等优点。

基于正交调制体制的防撞毫米波雷达目标信号模拟系统，包括：

射频变频收发模块，所述射频变频收发模块接收防撞毫米波雷达发射的线性扫频信号并进行下变频，得到中频信号；

正交调制模块，所述正交调制模块接收射频变频收发模块输出的中频信号，作为正交调制器的本振信号；

基带信号处理模块，采用全数字模式，通过任意加载速度与距离方式将速度和距离进行频率和相位重映射，可模拟任意场景，模拟的距离或速度信号分正交两路输出至正交调制模块；