[发明专利]一种合成孔径雷达高度计回波模拟器及回波信号产生方法

权利要求书

1.一种合成孔径雷达高度计回波模拟器，其特征在于，所述回波模拟器用于接收来自合成孔径雷达高度计的触发信号，生成Ku/C波段基带IQ模拟信号、Ku/C波段中频模拟信号和Ku/C射频模拟信号；为合成孔径雷达高度计提供合成孔径模式、传统模式和机载飞行模式三种工作模式的回波信号；

所述回波模拟器包括：频率合成器、控制模块、模拟器数控模块、Chirp倍频调谐模块、Ku波段混频器、C波段混频器、Ku波段上变频模块和C波段上变频模块；

所述频率合成器，用于使用参考时钟信号或者来自高度计的同步时钟作为参考，采用直接频率综合的方式生成模拟器数控模块、Ku波段混频器、C波段混频器、Ku波段上变频模块和C波段上变频模块的工作时钟；

所述控制模块，用于通过千兆以太网发送模拟延时控制信息、发送功率信息和模拟海面回波的基带数字IQ信号给数控模块；

所述模拟器数控模块，用于接收来自高度计的触发信号，根据模拟延时控制信息和基带数字IQ信号合成KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号和频率250MHz，带宽80MHz的中频Chirp信号；输出KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号；并将中频Chirp信号发送至Chirp倍频调谐模块，将KU波段中频模拟信号发送至Ku波段混频器，将C波段中频模拟信号发送至C波段混频器；

所述Chirp倍频调谐模块，用于根据中频Chirp信号生成Ku波段Chirp本振信号和C波段Chirp本振信号；

所述Ku波段混频器，用于将Ku波段中频模拟回波信号上变频为Ku波段模拟回波信号；

所述C波段混频器，用于将C波段中频模拟回波信号上变频为C波段模拟回波信号；

所述Ku波段上变频模块，用于将Ku波段模拟回波信号和Ku波段Chirp本振信号混频放大，生成Ku波段射频模拟回波信号；

所述C波段上变频模块，用于将C波段模拟回波信号和C波段Chirp本振信号混频放大，生成C波段射频模拟回波信号。

2.根据权利要求1所述的合成孔径雷达高度计回波模拟器，其特征在于，所述模拟器数控模块包括数字信号处理板和雷达信号仿真板；

所述数字信号处理板，用于生成Ku波段数字基带IQ海面回波信号、C波段数字基带IQ海面回波信号以及数字Chirp基带IQ信号；

所述雷达信号仿真板，用于根据Ku波段数字基带IQ信号生成Ku波段基带IQ模拟信号和Ku波段中频模拟信号，根据C波段数字基带IQ信号生成C波段基带IQ模拟信号和C波段中频模拟信号，根据数字Chirp基带IQ信号生成频率250MHz，带宽80MHz的中频Chirp信号。

3.一种合成孔径雷达高度计的回波信号产生方法，基于权利要求1-2之一的合成孔径雷达高度计回波模拟器实现；所述方法包括：

步骤1)生成平台相对海面水平运动的合成孔径雷达高度计的海面仿真基带回波信号并进行量化；

步骤2)仿真生成平台相对海面垂直运动的海面仿真基带回波信号的修正量：高度变化导致的频率补偿整延时量、垂直运动导致的频率补偿量、高度变化导致的频率补偿小延时量和高度变化导致的相位变化量；

步骤3)所述回波模拟器的数控模块采用步骤2)的修正量对步骤1)的量化的海面仿真基带回波信号进行实时补偿修正，生成Ku/C波段数字基带IQ信号和Chirp数字基带IQ信号；

步骤4)所述Ku/C波段数字基带IQ信号和Chirp数字基带IQ信号经过DAC数字中频DAC转换后生成KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号和中频Chirp信号，输出KU/C波段基带IQ模拟信号、KU/C波段中频模拟信号；并将中频Chirp信号发送至Chirp倍频调谐模块，将KU波段中频模拟信号发送至Ku波段混频器，将C波段中频模拟信号发送至C波段混频器；

步骤5)所述Chirp倍频调谐模块根据中频Chirp信号生成Ku波段Chirp本振信号和C波段Chirp本振信号；

步骤6)所述Ku波段中频模拟信号与Ku波段Chirp本振信号进入Ku波段上变频模块进行上变频放大后，生成Ku波段射频模拟信号；C波段中频模拟信号与C波段Chirp本振信号进入C波段上变频模块进行上变频放大后，生成C波段射频模拟信号。