[发明专利]一种超宽带时变运动多体制多信号生成方法

说明书

本发明公开的一种超宽带时变运动多体制多信号生成方法，是构建电磁环境测试系统、目标定位和航迹测试系统、信号回放系统的基础，具有时变、多信号制式、运动等动态性特点。进行系统测试时，需要不断调整时域、能量域、频域、调制方式、空域等参数。超宽带时变运动多体制多信号合成具有信号生成运算数量大、编辑合并繁琐、下载播放不连贯且无法实时调整等三个难点。基于单信号独立配置、FPGA多通道信号生成结构和多体制多信号生成流程的超宽带时变运动多体制多信号合成方法，能够极大地降低测试系统对于设备内存的依赖，降低波形运算时间。在当前内存不可能无限增大的条件下，从根本上解决了超宽带时变运动多体制信号生成的三个难点。

技术领域

本发明涉及电子装备测量技术领域，尤其涉及一种超宽带时变运动多体制多信号生成方法。

背景技术

在电子装备测量领域，为了贴近真实电磁环境，尽可能模拟真实场景的状态，需要保证场景模拟信号的动态性。场景模拟信号动态性主要包括时变性、多信号制式、运动性等特点。

(1)时变，是指信号的时域变化。

进行构建电磁环境、目标定位和航迹管理、信号回放时，电子系统在各使用阶段中运用的程度也有变化，使得电磁环境的状态不断变化。随着时间变化，被测设备所处的环境状态是不断变化的。譬如因季节、天候、电离层、电介质等因素的变化，电磁环境也是会发生变化。只有对时变的场景进行不断设置，才能完整地表现出随时间变化的电磁环境态势。

(2)多信号制式，是指信号的能量域(幅度)、频域、调制方式的变化。

构建电磁场景时，不同数量的电子设备系统处于工作状态，能量域(幅度)、频域、调制方式是不断变化的，需要对这几个方面进行定量描述和可视化表达。

(3)运动，是指信号的空域变化。

进行构建电磁环境、目标定位和航迹管理时，由于真实场景中，电子系统所处的方位是不断变化的，在不同的方位，相应的电磁环境不一样，其产生的信号也不同。所以需要在不同的方位，定义不同的信号状态。

综上所述，构建真实电磁场景时，不同制式的模拟场景信号在不同时刻、不同方位都是不同的，因此需要大量的模拟数据来保证信号的真实性。并且随着模拟场景信号带宽越来越宽，受限于信号源实时带宽，模拟系统应具备多通道信号合成与分配能力，以实现超宽频率范围内的大数据量场景模拟信号生成。

目前通用的场景信号生成方法将数据接口留给用户，用户自定义波形并编辑为任意波形发生器软件能够识别的数据类型及格式后，通过任意波形发生器软件导入数字模块的DDR内存中，然后经过配置合适的参数后触发输出，从而得到用户所希望得到的信号。当需要处理信号制式、时间、位置较多时，通用场景信号的生成会遇到以下几个难题：

1、信号生成运算数量大，导致场景信号时间短、方位点数少。

以场景信号的线性调频雷达信号和连续波调制通信信号为例，如图1所示。场景信号可以被描述为：

s_cw(t)＝A(t)cos(ω_ct+θ(t))

信号能量域(幅度)A、频域f、调制方式不断调整，所对应的信号s的个数也不断增多。

测试系统运行时间越长，则时域t的个数越多。

测试系统设定方位越多，则空域p的个数越多。

信号s、时域t、空域p排列组合的总数接近于k(信号s总数)*n(时间t总数)*m(位置p总数)。

当每个信号的带宽较宽时，信号s总数、时间t总数、位置p总数形成的排列组合产生的总数据量非常巨大。以通用的任意波形发生器M8190A组成系统进行测试，存储深度为2GS，16位垂直分辨率，将会有以下几点限制。

(1)系统测试时间短