基于先进仪器的雷达信号模拟系统的研究
69
软件透视·
基于先进仪器的雷达信号模拟系统的研究
司 翰 陈 丁(西安黄河机电有限公司设计研究所，
陕西 西安 710043)摘 要：由于当今雷达系统越来越复杂，传统的测试手段已经不能满足目前雷达测试需求。为了解决此问题，提出一套基于Agilent系列先进仪器的雷达信号模拟系统，主要由N8241A宽带任意波形发生器、E8267D矢量信号发生器、N9030A矢量信号分析所组成。经试验可知：该系统可以产生高精度、高品质的基带/中频/射频的多体制雷达信号，完全满足雷达总站及分系统设计仿真与验收工作的要求。关键词：雷达；测试仪器；信号模拟；信号分析
作者简介：司翰，男，工程师，主要从事技术管理及雷达系统电源技术的研究工作。
为了满足当今军事应用需求中对探测目标的距离分辩能力与识别能力的不提高，雷达系统的功能指标也不断提升。雷达是包含微波电路，数字电路，时钟电路和光电路的复杂系统。传统的测试手段显然已经不能满足雷达测试需求，文中提提出了一套通用性强、高性能、高性价比的基于Agilent系列先进仪器的雷达信号模拟与分析系统。
1 雷达信号模拟/分析系统的作用
在雷达设计、调试、级验收过程，其信号处理、数据处理、中频接收、TR组件、天馈系统等均需要提供相应的基带信号、中频及射频激励和雷达信号进行性能测试和验证。此外，该系统尽可能接近理想指标激励信号或雷达信号对雷达各分系统或总
站进行功能性验证。
[1]
1.1 雷达系统的常见激励信号
雷达系统测试需要的激励信号,主要有正弦信号、调制信号、失真信号、基带信号灯。其作用是正弦信号替代系统本振，ADC等电路性能测试；调制信号和失真信号进行测试接收机或关键部件性能；基带信号测试模拟或数字基带电路性。
1.2 常见各体制的雷达信号
常见体制雷达信号有简单脉冲信号、连续波信号、脉冲压缩信号、脉冲编码信号等。简单脉冲信号的特点是载波频率，重复周期和脉冲宽度固定或慢速变化，是最常见的雷达信号；连续波信号也称时间连续信号。包含单频连续波信号，多频连续波信号，调频连续波信号和二相编码连续波信号；脉冲压缩信号具备很大的时宽带宽积。包含线性调频，非线性调频信号，二相编码信号，多相编码信号和频率编码信号[2]
。
2 雷达信号模拟/分析系统组成
雷达信号模拟/分析系统主要有PC机（波形生产软件）、N8241A宽带任意波发生器、E8267D矢量信号发生器及N9030A矢量信号分析仪（含矢量信号分析软件）。如图1所示：
操作者
P C 机上完根据测要求对信
时间识等进行配置，定义型
号任务测试模式控制仪表和数据下载等工作，有波形生成软件
图1 雷达信号模拟/分析系统组成框图
通过网线控制调配其他仪器完成信号模拟与分析工作。
2.1 基带信号模块
N8241A高性能宽带任意波发生器根据PC中波形生成软件生成数据，产生两路I、Q基带信号。该设备具有15Bit,1.25G采样DAC电路每个仪表内置两个DAC杂波抑制性能高、高相位噪声性能、低噪声。
2.2 信号调制模块
E8267D矢量信号发生器将N8241A任意波发生器输出的两路I、Q信号进行调制最终生成用户所需的雷达激励信号或雷达信号。E8267D提供宽带IQ调制能力，输出频率：20G/40G，调制带宽为1GHz，系统基带时钟和本振参考与被测相参。
2.3 信号校验模块
生成的雷达激励信号或雷达信号输入至N9030A矢量信号分析仪进行校验，经过该仪器内部矢量信号分析软件分析后校验值传输至PC机中，波形生成软件根据校验值对波形进行修正直至到达最佳状态。N9030A信号分析仪具有高精度、高速度的特点，140 MHz带宽内可以达到75 dB的无杂散动态范围(SFDR)，与传统分析仪相比，可以减少30%到70%的测试时间。
3 信号生成与分析软件
安装在PC中的pulse Building软件完成雷达波形生成工作，该直观的用户界面，轻松使用指导创建信号波形库，包含对信号脉冲和序列参数的控制完整的雷达调制信号格式构建定制脉冲波形，对脉冲内信号幅度，频率和相位的控制?通过频谱仪测试进行新校准，应用基带预失真，改善镜频抑制，优化宽带调制信号的频谱特性。内置在N9030A中的89600矢量信号分析软件完成频谱参数、频率误差、调制误差、输出功率计功率统计等工作，为雷达波形修正提供校验值[3]。
4 结论
该系统可产生高达20GHz，带宽达1GHz生成多种体制复杂的雷达信号及雷达激励信号。所生成信号具有高品质、高精度的特点可对雷达信号处理主要环节进行仿真和验证，完全满足雷达总站及分系统设计仿真与验收工作的要求。
[参考文献]
[1]杨万海.雷达系统建模与仿真[M].西安：西安电子科技大学出版社,2007．
[2]李承志,李炜.雷达仿真系统场景生成模块设计[J].火控雷达技术,2012,41(3):18-21．
[3]陈丁,王放,李婷婷,等.通用雷达信号场景系统的研制[J].电子科技,2014,27(6):66转71．
基于先进仪器的雷达信号模拟系统的研究
作者：司翰， 陈丁
作者单位：西安黄河机电有限公司设计研究所,陕西 西安,710043刊名：
无线互联科技
英文刊名：wuxian hulian keji
年，卷(期)：2014(9)
本文链接：https://www.wendangku.net/doc/3b14295598.html,/Periodical_wxhlkj201409058.aspx