雷达目标模拟器(1)

人机交互 控制机
I路
计算系统调 制函数 Q路
雷达发射 信号
I路 卷积
Q路
D/A+LPF
视频输出
射频输出
上变频
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
早期雷达
现代雷达
“无线电探测与测距” “无线电探测、定位、测轨和识别”
普通测距雷达，目标静止时发射信号和回波的时间间隔
r c
2
实际加入噪声的回波：
实现了雷达测距
二、雷达目标模拟器模拟信号形式：发射信号形式LFM
早期雷达： 脉冲信号
现代雷达： LFM
时宽 带宽
1
tB
发射功率 距离分辨率
r
c 2B
时宽和带宽的矛盾
PRT
s(t) a(t) exp[ j(2fct K rt 2 )]
雷达目标模拟器
高鑫 2010-1-15
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
一、雷达原理简述
雷达： 利用目标对电磁波的反射（或称为二次散射）现 象来发现目标并测定其位置的装置。 ——发射信号
——散射 ——接收目标散射回波
系统参数
回波数据
回波数据
模拟数据
RF信号
人机交互 计算机软件 硬盘 高速总线 D/A+LPF 上变频
3.微机+模拟器DSP组合 数字信号处理(DSP)芯片由于具有特殊的结构、高效的计算能力 已经在雷达领域得到广泛的应用。绝大部分雷达信号模拟器采 用“微机+模拟器DSP组合”方案，信号模拟过程分为数据库产 生、数据传输、数据实时再处理以及数据输出。
出去。采用此方法的雷达信号模拟器，在主控计算机控制下，
将不同场合下雷达环境数据通过DRFM录取下来，然后在作仿真
试验时将其重放。
RF信号
RF信号
╳
A/D
RAM
D/A
╳
控制
控制 控制器
控制
控制
上变频
本振
下变频
2.微机+D/A插卡 主控计算机计算目标、杂波、干扰强度，形成数据文件，并通 过DMA数据直接输出至D/A插卡，形成视频模拟信号。视频模拟 信号再通过上变频模块输出中频或射频模拟信号。该方案受DMA 数据传输率的限制，当模拟信号路数多时，模拟信号时间量化 变粗，因此不适合模拟目标数目多，雷达环境复杂的场合。由 于其方案实现结构简单、成本低的特点适合单脉冲体制简单类 型的雷达测试和调试。
高频信号（G）
回波的频率特点
发射机
天
目
收发转换
线
标
接收机组成
噪声
接收机 高频信号（G）
高频信号 G
中频信号
500M 混频器
检波器
视频 I 路信号 30M以下 视频 Q 路信号 30M以下
本振
二、PRT雷达目标模拟器模拟信号形式：信号特征
发射信号：
接收回波：
1
2
3
4
1
2
3
...... n
2r c
2r
c
雷达性能和指标的测试
外场测试
耗费大量的人力、物力、财力，且易受天气状况影响，延长研制周期
雷达目标模拟器
经济、灵活、可重复性 目标回波的模拟
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
二、雷达目标模拟器模拟信号形式：频率特点
Radio Detection and Ranging缩写词 RADAR的音译
目标在哪
目标在哪，是什么样
分辨率较低 视为点目标
分辨率较高 视为体目标
分辨率概念示意图 D
方向分辨率
距离分辨率
z
C
y
SAR雷达回波形式
Va：（方位向取6个脉冲时间点，距离向取1024 个采样点）
tB
B Kr
大“时宽-带宽积”
目录
雷达目标模拟器
一、雷达原理简述 二、雷达目标模拟器模拟信号形式 三、雷达模拟器的实现技术 四、SAR雷达目标模拟器回波信号举例
三、雷达模拟器的实现技术
1.微机+DRFM
数字射频存储(DRFM)将接收到的雷达射频信号的相位(频率)信
息实时存储起来，经过一段时间延迟与变换后，再向雷达发射