[发明专利]一种机载多普勒导航雷达中频信号模拟方法

摘要

本发明公开了一种机载多普勒导航雷达中频信号模拟方法，把正交调制技术扩展到单边带调制中，采用集成电路和自动程序控制，在机载多普勒导航雷达控制信号和参考信号的共同作用下，模拟产生雷达4个不同方向波束的中频频谱信号，且具有不同的频率和叠加相应的噪声，相当于飞机实际飞行时不同速度、不同高度下接收的回波信号。再者能对所产生的中频信号进行精确步进衰减，以满足对机载多普勒导航雷达测试的需求。本发明设计新颖、集成度高、结构简单、成本低廉、易于使用，有效提高机载多普勒导航雷达的测试效率。

主权项

1.一种机载多普勒导航雷达中频信号模拟方法，其特征是按以下工作流程进行：电源滤波单元110为整个系统提供相对干净的+5V电源，采用LC形式的T型滤波方法，把外部输入噪声较大的5V直流电滤波成VPP小于50mV的较干净5V直流电；RS232收发器101完成程控命令的电平转换，把RS232电平信号转换成TTL电平，或者TTL电平转换成RS232电平；采用RS232电平有利于与通用计算机互联以及较长距离传输，RS232收发器转换完成的信号送入微处理器MCU 102单元进行命令解析和处理，微处理器MCU102单元接收来自RS232收发器101的程控命令和来自雷达的波束选择信号，对这些信号进行解析、处理后，输出相应的控制信号实现不同波束信号的模拟、不同多普勒中频信号的模拟和不同幅度的多普勒中频信号的模拟等，由于多普勒导航雷达通过接收来自四个不同方向的雷达波束来计算飞机的三轴速度，这就产生了波束选择信号，微处理器MCU 102单元对波束选择信号进行判断，控制0°/90°多普勒信号发生器103产生不同波束对应的多普勒信号，从而实现对不同雷达波束的模拟；微处理器MCU 102单元根据接收的程控命令控制0°/90°多普勒信号发生器103产生不同的多普勒信号，模拟飞机不同飞行速度条件下的多普勒中频信号；微处理器MCU102单元根据接收的程控命令控制白噪声选通开关107控制噪声是否叠加到多普勒中频信号中，等效控制噪声的有无；微处理器MCU 102单元根据接收的程控命令控制程控衰减器的衰减量，模拟真实环境下的幅度多变的多普勒雷达中频信号；0°/90°多普勒信号发生器103在微处理器MCU102单元的控制下，产生不同频率的多普勒频移信号，使用直接数字合成DDS技术产生多普勒频移信号，90°移相利用DDS技术的相位控制技术简单实现，利用直接数字合成DDS技术产生频移，使生成的频移幅度、频率均具备很高的稳定度；缓冲隔离单元104对输入的雷达参考中频信号进行放大和阻抗变换，使其无失真的输入到正交调制器105，缓冲隔离单元104对输入的雷达参考中频信号放大使用集成运算放大器，替代分立元件，使增益、阻抗调整更加便易；正交调制器105是实现单边带调制的核心，白噪声发生器106用于产生广谱白噪声，利用齐纳二极管的雪崩效应产生的信号作为广谱白噪声的基本，然后经过放大和100KHz方波调制后输送至白噪声选通开关107，100KHz方波调制使白噪声的带宽控制在100KHz左右，更接近雷达噪声的实际情况；白噪声选通开关107受微处理器MCU102单元控制噪声是否叠加到多普勒中频信号中，等效控制噪声的有无；噪声叠加器108完成正交调制器105输出的单边带信号和白噪声选通开关107输出的白噪声相乘，实现对单边带信号的噪声叠加；程控衰减器109在微处理器MCU102单元控制下，程控修改单边带信号的幅度，程控衰减器采用集成衰减器芯片，以1dB为步进单位，实现0～100dB的衰减范围，程控衰减器109输出的信号即为模拟输出的雷达中频信号。