[发明专利]一种合成孔径雷达回波模拟器实现方法

权利要求书

1.一种合成孔径雷达回波模拟器实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

在计算机上根据合成孔径雷达目标冲激函数生成算法进行C语言编程，载入雷达参数、目标参数和运动平台参数后，进行目标冲激函数的计算，生成数据文件并存储；

回波模拟器接收雷达发射信号，与目标冲激函数进行卷积计算，得到雷达各个位置处的目标回波信号，并通过数模转换将回波信号实时发射出去。

2.如权利要求1所述的一种合成孔径雷达回波模拟器实现方法，其特征在于，所述回波模拟器包括射频部分和中频信号处理部分，其中：

射频部分负责接收雷达发射的X、Ku或Ka波段射频信号，并下变频到900MHz的中频处，以便进行数字信号处理，同时负责将生成的目标回波信号上变频到相应的X、Ku或Ka波段，并发射出去，供雷达接收处理；

中频信号处理部分负责将雷达发射信号转换为I/Q两路基带信号，与目标冲激函数进行卷积运算生成目标回波基带信号，并通过数字上变频得到中频回波信号，然后经过数模转换得到目标回波的模拟信号。

3.如权利要求1所述的一种合成孔径雷达回波模拟器实现方法，其特征在于：所述的计算机进行目标冲激函数计算和数据生成，包括如下步骤：

步骤A1：根据合成孔径雷达目标冲激函数计算算法，用C语言进行软件编写，软件包括参数载入、参数计算、数据计算、生成频域数据、数据量化、数据存储、数据下载等部分；

步骤A2：载入雷达参数，包括波长、带宽、脉冲宽度、脉冲重复周期等，载入运动平台参数，包括飞行高度、飞行速度等，载入目标参数，包括目标位置、场景大小、散射系数等；

步骤A3：进行关键参数计算，得到数据矩阵点数、分辨率、数据播放时间等参数；

步骤A4：按照程序算法，生成时域形式的一个完整合成孔径的目标冲激函数数据；

步骤A5：为降低高速数字处理平台的计算量和时间消耗，将目标冲激函数转换为频域形式；

步骤A6：将生成的目标冲激函数按8bit或16bit进行量化，并存储；

步骤A7：将数据文件传送到高速数字处理平台的存储器中。

4.如权利要求1所述的一种合成孔径雷达回波模拟器实现方法，其特征在于：所述的高速数字处理平台产生目标回波信号，包括如下步骤：

步骤B1：接收雷达发射信号的900MHz的中频信号，并按脉冲宽度进行检波采样，经过数模转换后得到中频数字信号；

步骤B2：在FPGA中进行数字下变频设计，对接收到的中频数字信号进行下变频及正交解调处理，得到I/Q两路基带发射信号；

步骤B3：每个脉冲重复周期内的发射信号与目标冲激函数分别进行卷积运算，得到数字域基带目标回波信号；

步骤B4：在FPGA中进行数字上变频设计，将生成的基带目标回

波信号进行上变频及正交调制，得到900MHz的中频目标回波信号；

步骤B5：经过数模转换后，将雷达在各个位置处的中频模拟回波信号发射出去。

5.如权利要求3所述的一种合成孔径雷达回波模拟器实现方法，

其特征在于：所述步骤B3中发射信号与目标冲激函数的卷积运算，

采用频域相乘的方法实现，包括如下步骤：

步骤C1：对I/Q两路的基带发射信号进行傅里叶变换，得到其频域数据；

步骤C2：计算机根据雷达参数计算整个合成孔径的目标冲激函数时，生成频域的目标冲激函数数据，并传送到高速数字平台中的存储器中；

步骤C3：将存储器中存储的目标冲激函数频域数据，按每个脉冲重复周期载入FPGA缓存中，与发射信号进行复数相乘；

步骤C4：对复数相乘后的数据进行逆傅里叶变换，得到I/Q两路基带目标回波信号。