本文以中国嫦娥探月工程中探测器在月球表面进行软着陆阶段为研究背景,讨论了测距测速敏感器回波模拟器的关键技术以及对敏感器进行系统的、全方面的验证方法。通过利用雷达面目标模拟回波数据,验证雷达测距测速算法的有效性和敏感器系统的稳定性。本文采用软件和硬件相结合的方式完成对回波模拟器的设计,利用上位机软件在PC机中生成面目标模拟回波数据,并存储在内部的固态硬盘中。模拟器的硬件平台由CPCI机箱以及主机板、存储板和模拟板等板卡构成,各个板卡之间的数据通信主要以FPGA为核心进行时序控制。整个系统的工作流程由面目标模拟回波数据产生、存储以及回放三个部分构成。面目标模拟回波数据包括测距数据和测速数据两种,数据存储是指利用FPGA控制PCI通信将回波数据存储在存储板的FLASH阵列中。数据回放是由测距测速敏感器进行控制,并通过回放的面目标模拟回波数据完成对测距测速敏感器各个系统稳定性的验证以及雷达测距测速算法有效性的验证。本文简要介绍了月球表面的建模方法、目标信号的回波模型、测速雷达和测距雷达回波的数学模型、敏感器与月球表面的相对运动模型以及敏感器的天线配置方式。详细讲解了整个回波模拟系统的软件设计流程和硬件设计流程,并在模拟器系统上新添加了数据存储测试模块、数据回放测试模块和测距测速敏感器测试模块的功能,同时在模拟器系统程序设计修改的过程中,对某些模块的设计问题导致的功能错误现象进行了描述,并将该问题作了详细的分析与定位,最后针对该问题提出了解决方法。模拟器以CPCI机箱为硬件平台,以存储板和模拟板为架构完成对面目标模拟回波数据存储和回放的功能。在此基础上讲解了测距测速敏感器回波模拟器的工作流程以及对敏感器系统的验证方法。由于面目标测速模拟回波数据和面目标测距模拟回波数据存储和回放的模式较多,所以文中仅针对测距数据的存储和回放流程进行了说明。本文对测距测速敏感器回波模拟器的改进在于对数据存储测试模块、数据回放测试模块和敏感器测试模块的设计,设计了基于FPGA的FLASH测试软件对系统的数据存储功能进行测试,利用模拟回波数据与回放时采集的数据进行对比分析的方法验证了雷达回波模拟器功能的正确性,从而完成了对数据回放的测试,利用测距测速数据曲线与其各自误差带曲线进行对比分析的方法验证了敏感器系统的稳定性以及雷达测距测速算法的有效性,最终完成了对测距测速敏感器的测试。