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在现代雷达调试和外场维护过程中,对雷达性能指标的测试是一个重要环节,如果采用真实的目标进行外场试飞,不但要耗费大量的人力、物力,而且试飞结果还不准确,无法真实反映雷达的性能参数,所以,采用目标模拟技术是一个理想的选择。下面,笔者介绍了一种基于PXI硬件的雷达目标模拟器设计方法。
一、功能及组成
1.功能
雷达目标模拟器具有生成雷达回波信号的功能,而且可以对待测试雷达实施干扰。其中,干扰种类包括假目标干扰及噪声干扰,噪声干扰又包括多普勒噪声干扰、瞄准噪聲干扰。同时,雷达目标模拟器要具备地图显示功能。
2.组成
雷达目标模拟器基于PXI平台,PXI是一种坚固且基于PC的平台,适用于测量和自动化系统。PXI平台结合了PCI的电气总线特性、Compact PCI的模块化及Eurocard机械封装的特性,增加了专门的同步总线和主要软件特性。PXI的高性能、低成本部署平台可用于多种领域,如制造测试、军事和航空、机器监控、汽车和工业测试。PXI于1997年开发,并在1998年发布,其公开的工业标准由PXI系统联盟(PXISA)管理,该联盟由七十多家公司组成,它们共同推广PXI标准,确保PXI的互通性,并维护PXI规范。
在PXI平台上配置控制器,能用于实现雷达目标模拟器的软件控制。时钟同步板卡用于完成PXI平台与实际雷达系统的定时同步,并将该同步信号路由至其他板卡;矢量信号发生器用于完成雷达基带信号的生成,距离和多普勒调制及上变频等操作;矢量信号分析仪用于完成雷达信号接收、下变频、DRFM等操作;磁盘阵列用于完成SAR等离线数据的存储。
二、结构设计
接收到雷达发射的射频信号后,经矢量信号分析仪板卡,进行ADC、数字均衡、数据抽取后进行DRFM,上位机进行系统控制、硬件配置、参数配置、雷达关键参数显示、雷达图形显示、功率控制、地图显示、干扰数据生成等功能,上位机与FPGA通过PXI平台的DMA通道进行数据传输。
在矢量信号发生器板卡中,完成以下工作:①根据实际雷达脉冲参数,利用DDS生成雷达模拟回波及假目标;②生成伪随机的噪声;③读取磁盘阵列中预先存储好的模拟回波;④将接收到的回波数据存储到存储器中,读取存储器中的数据到几个通道的FIFO中。
根据上位机选择的工作模式,将不同通道的上述回波数据进行距离调制及多普勒调制,调制后的数据进行数据插值、数字均衡、DAC后通过射频输出端口输出。
三、软件设计
目标模拟器软件设计主要任务为根据目标参数计算目标回波数据,并将回波数据按延时关系存储在回波数据存储器中,在发射触发脉冲的触发下按时间时序送DAC变换输出回波视频信号。
四、结语
雷达目标模拟器作为雷达的辅助设备,它的通用形和简便性越来越受到人们的重视,对雷达目标模拟的研究也越来越多。笔者阐述了一种基于PXI平台的目标模拟方法,为开发便携式雷达目标模拟器提供了新的思路。
(作者单位:薛智远
一、功能及组成
1.功能
雷达目标模拟器具有生成雷达回波信号的功能,而且可以对待测试雷达实施干扰。其中,干扰种类包括假目标干扰及噪声干扰,噪声干扰又包括多普勒噪声干扰、瞄准噪聲干扰。同时,雷达目标模拟器要具备地图显示功能。
2.组成
雷达目标模拟器基于PXI平台,PXI是一种坚固且基于PC的平台,适用于测量和自动化系统。PXI平台结合了PCI的电气总线特性、Compact PCI的模块化及Eurocard机械封装的特性,增加了专门的同步总线和主要软件特性。PXI的高性能、低成本部署平台可用于多种领域,如制造测试、军事和航空、机器监控、汽车和工业测试。PXI于1997年开发,并在1998年发布,其公开的工业标准由PXI系统联盟(PXISA)管理,该联盟由七十多家公司组成,它们共同推广PXI标准,确保PXI的互通性,并维护PXI规范。
在PXI平台上配置控制器,能用于实现雷达目标模拟器的软件控制。时钟同步板卡用于完成PXI平台与实际雷达系统的定时同步,并将该同步信号路由至其他板卡;矢量信号发生器用于完成雷达基带信号的生成,距离和多普勒调制及上变频等操作;矢量信号分析仪用于完成雷达信号接收、下变频、DRFM等操作;磁盘阵列用于完成SAR等离线数据的存储。
二、结构设计
接收到雷达发射的射频信号后,经矢量信号分析仪板卡,进行ADC、数字均衡、数据抽取后进行DRFM,上位机进行系统控制、硬件配置、参数配置、雷达关键参数显示、雷达图形显示、功率控制、地图显示、干扰数据生成等功能,上位机与FPGA通过PXI平台的DMA通道进行数据传输。
在矢量信号发生器板卡中,完成以下工作:①根据实际雷达脉冲参数,利用DDS生成雷达模拟回波及假目标;②生成伪随机的噪声;③读取磁盘阵列中预先存储好的模拟回波;④将接收到的回波数据存储到存储器中,读取存储器中的数据到几个通道的FIFO中。
根据上位机选择的工作模式,将不同通道的上述回波数据进行距离调制及多普勒调制,调制后的数据进行数据插值、数字均衡、DAC后通过射频输出端口输出。
三、软件设计
目标模拟器软件设计主要任务为根据目标参数计算目标回波数据,并将回波数据按延时关系存储在回波数据存储器中,在发射触发脉冲的触发下按时间时序送DAC变换输出回波视频信号。
四、结语
雷达目标模拟器作为雷达的辅助设备,它的通用形和简便性越来越受到人们的重视,对雷达目标模拟的研究也越来越多。笔者阐述了一种基于PXI平台的目标模拟方法,为开发便携式雷达目标模拟器提供了新的思路。
(作者单位:薛智远