会议文章 光纤接口DBF基带数据模拟器的设计与研制

本文设计了一款基于光纤接口的DBF（数字波束形成）雷达基带数据模拟器。该模拟器可以实时模拟DBF接收阵所有阵元的回波基带信号,用于验证DBF处理器所用算法的性能和可靠性。该模拟器使用Virtex-5 FPGA内嵌的Rocket IO硬核作为高速串行收发器,通过光纤发送串行数据,最高数据吞吐率可以达到35Gbps。该模拟器具有传输数据量大、实时性好、准确度高和传输距离远等优点,并且可以模拟不同环境下目标、干扰等的回波信号。模拟器所产生的基带数据经后续DBF处理器的验证,证明是正确、有效的。     

利用目标模拟器产生SAR场景目标回波方法

介绍了一种利用目标模拟器产生合成孔径雷达(SAR)场景目标回波的方法.给定一幅原始灰度图像,依据一定算法生成基带I、Q数据并写入目标模拟器的FLASH存储区间,目标模拟器生成基带波形进而上变频到射频(RF)频段,模拟产生SAR的回波信号进入雷达接收机,经A/D变换后采用合适的算法成像.比较雷达成像和原始图像的质量可以直观、定性地评价雷达系统性能.类似于场景目标处理方法,点目标成像可以定量分析雷达系统性能.     

基于FPGA的数字中频接收和恢复系统设计

介绍一种数字中频恢复系统,该系统分为光纤接收单元、FPGA核心单元和QDUC单元。光纤接收单元采用高速串行器／解串器TLK1501,完成高速串行数据的串行转换。FPGA核心单元对数据进行解码、检验、配置TLK1501和AID957。QDUC单元实现基带信号的上变频和D／A转换。测试结果证明,系统具有实时性好、工作稳定、抗干扰性强的优点。     

航天测控动态数传数据模拟器的实现

在载人航天测控任务准备阶段,测控系统技术状态确认是非常重要的准备工作。航天测控动态数传模拟器利用现有系统配备的图像模拟器和测控基带终端设备,辅以话音输入设备和数据模拟软件,可以实现飞船图像和话音数据实时模拟,设备采用中断和DMA传输技术在提高数据传输速率的同时降低了系统开销。该模拟器已经应用在多套载人航天地面测控系统中,为载人航天地面系统技术状态确认节约了人力和时间成本。     

SAR目标回波基带信号产生模块设计

SAR目标回波基带信号产生模块是SAR目标回波模拟器的关键单元之一,其设计影响到模拟器系统的性能.该文提出了一种SAR目标回波基带信号产生模块的设计方案,详细介绍了该模块的主要功能、工作原理、模块组成以及实现方法,并提供了该模块的测试结果.经验证,它达到了SAR目标回波基带数据高速传输和大容量存储的设计要求,满足模拟器的研制需要.     

多通道基带回波模拟器单元级回波仿真与验证

为了高效验证数字阵列雷达 DBF 及后端信号数据处理功能及指标测试,设计光纤接口的宽带多通道基带回波模拟器有了迫切需求。针对此,描述了模拟器回波产生需要的发射信号产生、目标 RCS 波动、地杂波、收发天线等算法。然后将仿真得到的单元回波进行脉压、DBF、单脉冲测角、测速、CFAR 处理获得的目标运动参数与场景设置值进行误差分析。最后与实测雷达数据进行比对,观察杂波的分布特性,进一步验证了回波数据的高逼真度,满足雷达联调使用。     

主动导引头毫米波目标模拟器

详细论述了半实物仿真系统中的毫米波目标模拟器体系结构和实现。给出了基于“相干移频转发“方式的模拟器射频分机电路的实现。采用直接数字合成(DDS)技术,提出了新的基带回波功率谱的合成方法,显著降低了基带信号合成的时钟频率和数据存储容量。采用时域和频域图形生成数据的新方法,为模拟数据的产生提供了简化的手段。该模拟器为国内首台毫米波主动导引头目标模拟器,实现了复杂目标与地物杂波的模拟。     

RocketIO在机载数字阵雷达目标模拟中的应用

随着雷达数字化技术的不断发展,高速串行传输技术得到广泛的应用.因而要求雷达目标信号模拟必须在原有射频目标模拟的基础上,向数字化目标仿真和高速串行数据传输等方面进行拓展.该文在介绍Xilinx公司的高速串行接口RocketIO相关原理的基础上,讨论了RocketIO接口在机载数字阵雷达目标模拟器设计中的应用,详细说明了采用高速串行接口的背景/杂波传输模块的原理和设计思路.     

基于MOS电阻阵的红外目标模拟生成系统

为满足红外成像制导导引头的测试和半实物仿真试验,提出了一种高对比度红外面源目标模拟器方案.模拟器包括图像生成计算机、图像修正计算机和MOS电阻阵逻辑控制及驱动器,通过光纤构成分布式系统.图像生成计算机接收弹道仿真计算生成的弹目相对运动参数,生成红外场景图像,通过光纤网传送到图像修正计算机,对数据进行非线性、非均匀性修正,利用机内PCI图像数据传输驱动卡将数据传输到安装在转台上的MOS电阻阵逻辑控制及驱动器;该驱动器产生MOS电阻阵温度控制信号和的时序逻辑,驱动MOS电阻阵产生200Hz的红外图像.该方案已经在成像导引头测试中得到验证,导引头可清晰成像并稳定截获生成的红外目标.     

远距离支援干扰下DBF雷达作用距离分析

在平面相控阵中应用DBF技术对于提高雷达系统性能具有重要意义.研究了数字波束形成(DBF)在平面相控阵雷达中的应用.建立了子阵级DBF的信号模型,根据一维阵元级DBF推广得到了子阵级DBF,引入雷达方程和干扰方程,总结得到了雷达作用距离与雷达、干扰和目标参数的关联关系.分析了远距离支援干扰对DBF雷达作用距离的影响,并给出了仿真分析,仿真结果表明:子阵级DBF能在很大程度上改善雷达的作用距离,为研究DBF雷达的抗干扰性能提供支撑.     

基于高速数模转换器的通用雷达信号模拟器的设计

针对雷达设计调试困难的问题,提出一种通用雷达信号模拟器的设计方案,以一个FPGA和两个高速DA芯片为核心,另外配置大容量存储器.目标及环境数据采用DDS方法产生或通过外部接口加载,再经过DAC输出雷达回波信号,供雷达信号处理机调试使用,文中给出了模拟器应用实例.     

基于CPCI总线的通用雷达回波信号模拟器

为了在实验室环境下对雷达信号处理系统进行调试和工作效能测试，设计了一种基于紧凑型外部设备互联总线（CPCI）和现场可编程门阵列技术的通用雷达回波信号模拟器，利用MATLAB的强大仿真功能，模拟产生各种体制雷达的回波信号数据，通过CPCI总线把它们写入该信号模拟器的同步动态随机存储器中，雷达信号处理模块再从该模拟器中反复读出数据进行处理，从而调试和检测雷达信号处理模块在各种杂波及无源干扰条件下对目标的处理。结果证明，该模拟器具有良好的通用性和精确度，并且运行可靠。     

一种基于仪器的3D雷达信号仿真设计方法

雷达外场试验常常受到环境因素的影响和干扰,且费用昂贵,为解决这些突出问题和矛盾,考虑采用信号仿真的办法予以解决。本文提出采用基于仪器系统的雷达信号模拟器,产生3D雷达目标回波信号,模拟飞行器空间航迹,用于验证雷达信号处理机性能指标和总站调试工作。     

一种高效雷达信号模拟器

为了给某些雷达信号处理算法的研究提供一种有效验证手段,设计此款雷达信号模拟器。系统基于DSP＋FPGA＋DDS架构：以DSP为核心,将AD9957作为基本目标信号产生器,在DSP的控制下FPGA产生基带数据提供给上变频芯片AD9957,完成中频模拟信号的产生。该模拟器创新地利用基于乘法器的迭代算法模拟多种类型雷达回波信号,特别适合产生大时宽信号。这种架构在产生多目标,和差信号方面比传统方法更节省硬件资源。结果表明,该系统集成度高,可扩展性强,数据产生方法高效。     

雷达目标模拟器设计研究

为解决在雷达信号处理机研制过程中缺乏作战场景和回波输入的问题,提出了高置信度的雷达目标回波信号和战场复杂电磁环境设计方法。通过分析弹道导弹目标发射、飞行工作流程,设计了相应的雷达模拟器系统构架,确立了雷达面临的作战场景和回波信号、噪声、杂波、干扰的模型。基于复杂场景规划,利用图形处理器(GPU)处理平台实时产生雷达信号,生成高置信度的复杂电磁环境回波输出。该雷达目标模拟器的研制可以解决雷达研制过程中接口、功能和性能验证问题,为雷达提供更加真实和完备的测试场景,加快雷达系统研制进度,提升雷达的综合性能测试能力,具有很强的工程应用价值。     

基于多路群时延的星载DBF实时处理方法

距离向多通道数字波束形成(digital beamforming,DBF)技术可以显著提高星载高分辨率宽测绘带合成孔径雷达(high-resolution wide-swath synthetic aperture radar,HRWS-SAR)的系统性能,但在高分辨宽测绘带的情况下,传统DBF处理方法难以避免脉冲扩展...     

一种通用雷达信号模拟器的设计与实现

提出了一种通用雷达信号模拟器的实现方法。该方法采用通用计算机产生雷达回波数据,利用打印机接口实现PC机向外设传送数据,采用D/A变换器产生模拟视频回波信号;它具有极大的灵活性和通用性,只要改变计算机的软件,就可以实现不同体制雷达回波的模拟,解决了硬件设计和软件算法中的关键技术问题。     

基于实采数据的海杂波与气象杂波模拟

雷达模拟器中杂波信号的逼真程度对雷达职手的训练质量起着至关重要的作用.如果海杂波和气象杂波的数学模型产生的模拟信号不够逼真,就无法满足雷达职手的训练要求.文中根据训练态势中设定的自然环境条件,对外场实验中采集到的真实杂波数据进行位置和强度上的处理,从而产生满足战术训练要求的海杂波和气象杂波信号.由雷达模拟器的终端显示可知,该方法产生的海杂波和气象杂波信号具有很高的逼真度,可以满足雷达职手的训练需要.     

微机程控通用雷达目标模拟器

雷达目标模拟器是一种用来产生模拟的目标回波信号的装置,在雷达设备的研究、维护和使用等领域广泛的用途。本文介绍一种通用雷达目标模拟器,这种目标模拟器由微机进行控制,可以用程序设定信号的特性,从而可以产生具有复杂特性的目标回波信号,例如具有多个运动目标、有一定的杂波背景等等。而且,这种目标模拟器可以与不同型号雷达的方位和定时脉冲实现同步, 生相应的雷达回波信号,因而具有广泛的用途。