在雷达高度表研制过程中,一个重要的环节就是对雷达的性能和指标进行测试,雷达高度表模拟器在其中发挥了重要作用。相比外场测试,雷达模拟器可在室内重复测试雷达的性能指标,大大提高了雷达的测试效率,节约了测试成本。本文研究的是一种机载雷达高度表模拟器,用于模拟宽带雷达目标、欺骗目标和噪声,实现测试雷达性能和指标的目的。本文在参考了大量关于雷达高度表和雷达模拟器文献的基础上,提出了一种新型的雷达高度表模拟器系统实现方法,该系统在射频端能同时接收和发送三路雷达信号,在数字部分能分别对三路信号做目标特性模拟,特别是能对雷达目标进行高精度的距离延时和零距离延时。本文主要从以下几个方面开展研究工作:本课题研究的雷达高度表模拟器基于高速实时并行信号处理结构,首先分析了宽带信号数字下变频和数字上变频的并行信号处理基本原理,并改进了传统并行信号处理结构;其次研究了目标幅度特性和目标延时特性,幅度特性部分分析了雷达的3种目标RCS起伏统计模型:χ~2分布模型、莱斯分布模型和对数正态分布模型,着重分析了χ~2分布模型下斯威林I型和斯威林III型起伏模型的目标起伏特征;目标延时特性部分,研究了目标高精度延时方法,包括最小二乘FIR滤波器设计方法、最大平坦度设计方法、加权最小二乘(WLS-VFD)、基于奇异值分解(SVD-VFD)等方法,对基于加权最小二乘(WLS-VFD)和FARROW结构的可变分数延时滤波器做了详细推导;最后介绍了一种新型伪随机带限高斯白噪声产生方法。在理论研究基础上,本文根据实际项目的指标要求,对系统各个功能模块进行了深入的分析和设计。在进行了大量的Matlab、Vivado和Modesim仿真后,设计了一套基于FPGA硬件平台的高度表模拟器,信号处理带宽400MHz,输入信号脉冲宽度10ns~1us,脉冲周期100ns~10us,延时精度2ns,多普勒调制精度10Hz,输出功率在-10dBm~-100dBm连续可调。该模拟器与某雷达高度表进行了系统实测,达到了系统指标要求。