雷达目标模拟器作为一种典型的雷达测试仪器,对于验证雷达的目标分辨能力、多目标实时处理等功能具有重要作用,并能够缩短雷达研发周期,节省研制成本。随着电子技术的发展,雷达目标信号从固定的载频脉冲信号发展为具有宽带、捷变频等特性的多种制式信号,为了适应这种发展趋势,需要配置频率引导单元,即测频模块来对雷达载频进行快速精确测量,并根据测频信息配置捷变频单元使其输出频率与雷达工作频率相对应,实现目标快速锁定和跟踪功能。本论文在实现雷达目标模拟信号载波频率快速高精度测量基础上,增加了捷变本振单元,实现“测频+频率计算+频率合成”全功能覆盖,同时将捷变本振输出信号作为二次下变频的参考信号,与中频信号进行混频得到基带信号,从而降低对后级模数转换器的性能要求。本论文的主要研究内容包括:比较了基于宽带采样和直接频率分频测量两种方法的优缺点,分析了对于不同载波(连续波、脉冲波等)频率的测量方法;讨论了频率合成的几种主流方法并分析其对捷变频时间的影响,结合课题实际要求,确定了基于TDC+FPGA+DDS的硬件实现方案。针对测频单元和捷变频单元的关键指标对硬件进行选型,给出了RF信号增益自动控制单元、多级分频器单元、TDC测量单元、DDS+PLL捷变频等电路的详细硬件设计方案,并设计了相应的电源转换电路。研究了DDS与PLL混频后产生的谐波和杂散对输出信号的影响,使用Genesys等仿真软件进行仿真验证,设计了频率合成方案;研究了在FPGA内部完成测频数据接收处理和频率控制字合成等功能的实现方案,基于ISE14.7平台进行FPGA软件开发,完成了对TDC、DDS、PLL等硬件的逻辑设计。根据设计方案实现了测频模块硬件实物制作和调试,使用示波器、频谱仪、信号发生器等仪器对硬件电路进行实际功能测试,验证其在测频精度、频率转换时间等关键指标是否满足设计要求。通过实际测试结果表明,对于输入频率在100MHz-2GHz,动态范围40dB的输入信号能够实现误差小于1MHz的频率快速测量,并实现了1.2μs以内的频率捷变功能。通过本次设计为后续进行宽带雷达目标模拟器研制打下坚实基础。