[发明专利]一种FM-CW中频信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电高度表回波信号的处理技术领域，是一种FM-CW中频信号处理装置。

背景技术

无线电高度表的性能技术指标对飞行器的总体性能有重要的影响，所以需要对无线电高度表各项指标进行测试验证，最全面的验证方式就是半实物仿真试验。在半实物仿真试验中，可以考核无线电高度表是否能够正常响应控制系统发出的指令信号，是否能正常发送和接受无线电回波信号，是否具有较强的抗干扰能力。为此，模拟较逼真的FM-CW连续回波信号具有非常重要的意义。 

发明内容

现有技术不能满足人们的需要，为弥补现有技术不足，本发明旨在提供一种FM-CW中频信号处理装置。

本发明是基于无线电回波信号是调频连续波的特点，在模拟无线电高度表回波信号的过程中，如果中频信号处理不好，在混频时会将一些寄生频率引入回波信号，导致模拟信号的失真和信号畸变。因为混频器是用来把低功率的信号同高功率的本振信号在非线性器件中混频后，将低功率信号的频率变换为另一个频率。由于非线性混频的过程会产生许多信号频率跟本振信号频率以及它们的谐波频率的和与差的频率成分。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种FM-CW中频信号处理装置，其特征在于：该装置包括基线处理器、平衡混频器、放大器、限幅处理器，基线处理器、平衡混频器、放大器、限幅处理器串行连接，所述装置控制过程为，首先将射频信号送给基线处理器，用于消除射频信号本身的误差，再将处理后的射频信号和本振信号送给平衡混频器；其中平衡混频器是由混合器、射频扼流线圈、二极管和带通滤波器组成，平衡混频器再将得到的中频信号送给中频放大器，中频放大器将处理后的信号送给限幅处理器，限幅处理器最终输出满足需要的中频回波信号。

作为本发明的优化技术方案：本发明需要的中频信号是射频和本振信号的频率差。对混频器来说，所加电压是由射频信号VRFsinωRFt和本振信号VLOsinωLOt的合成。其波形为：

    y(z)＝VRFsinωRFt + VLOsinωLOt

式中，ωRF和ωLO射频和本振的角频率。这样便得到一个混合后的泰勒幂级数，并可用下式给出：

I=a0 + a1(VRFsinωRFt + VLOsinωLOt) + a2(VRFsinωRFt + VLOsinωLOt)2 +…. an(VRFsinωRFt + VLOsinωLOt)n。

从分量可见，在非线性器件的输出中，有直流成分和原来的信号。主要的混合结果ωRFt±ωLO来自二次项并在幅度上与a2成比例。这些项同样也会产生两个信号的二次谐波。三次和高次谐波。如果产生的高次谐波有与ωRFt±ωLO较接近时（当m+n<5），将会影响系统的整体性能和滤波效果。所以本振信号信号的选择应该避免混频后，会有多个互调分量与理想中频信号相同；通过选择合适的本振信号就可以减少互调分量对中频信号影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该FM-CW中频信号处理装置，它能够较真实的模拟无线电高度表的回波信号，为验证无线电高度表的静动态特性有十分重要的作用。

附图说明

图1为本发明的频信号生成原理框图；

图2为本发明的系统工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1~2，本发明实施例中，一种FM-CW中频信号处理装置，首先将射频信号送给基线处理器1，用于消除射频信号本身的误差。再将处理后的射频信号和本振信号送给平衡混频器9。其中平衡混频器9是由混合器2、射频扼流线圈3和4、二极管5和6和带通滤波器7和8组成。平衡混频器9再将得到的中频信号送给中频放大器10，中频放大器10将处理后的信号送给限幅处理器11，限幅处理器11最终输出满足需要的中频回波信号。

本发明所采用主要元器件的特点如下：

(1) 平衡混频器 

混频器是把低功率的信号同高功率的本振信号在非线性器件中混频后，就将低功率信号变换为另一个频率。而不同的混频器对变频损耗、电压驻波比、隔离度、寄生抑制、谐波抑制、本振和射频性能影响都不同。根据无线电高度表发射信号和所需求的中频信号的特点，本发明采用的混频器是平衡混频器。