[发明专利]一种直线阵列下多通道接收机信号模拟方法

说明书

技术领域

本发明属于电子侦察领域，具体涉及一种直线阵列下多通道接收机信号模拟方法。

背景技术

上世纪六七十年代，国外就开始进行信号模拟技术的研究，在实现技术上已经取得很大成就，有许多大型公司专业从事信号模拟器的设计，如美国Camber公司把开发出来的Radar Toolkit软件成功移植到信号模拟器中，可以用来对近20种雷达系统的建模和仿真。而国内对信号模拟技术的研究起步较晚，一直到上世纪九十年代国内的科研部门才开始进行雷达模拟工作的研究，通过改变信号的相对时延来模拟测向系统与未知目标之间的方向角。

但目前静态定位信号模拟技术大部分还比较单调，且多针对雷达信号。在实际情况下，定位系统接收信号包括各种类型信号，不仅仅是雷达信号。如果在外场实验的情况下，测向系统进行相关实验验证，不仅研发周期长，而且研发成本也是非常高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种直线阵列下多通道接收机信号模拟方法，该模拟技术缩短了测向系统的实验周期以及降低了研发成本。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种直线阵列下多通道接收机信号模拟方法，包括以下步骤：

(1)建立直线阵列信号模型，设定目标发射信号为s(t)：

其中，u(t)为基带调制信号，f_c为信号中心频率；

(2)直线阵列天线各通道接收信号时延差提取，同时生成基带调制信号，则通道k与通道1之间的时延差为：

τ_k～1＝-d_k～1/c＝-(l₁+...+l_k～1)·sin(θ)/c；

其中，c指光速，l₁指阵元2与阵元1之间的基线长度，l_k-1指阵元k与阵元k-1之间的基线长度，d_k～1指通道k与通道1之间的距离，θ指发射信号来波方向；

(3)直线阵列天线各阵元时延差加载，得到各阵元时延差加载后信号

(4)上变频至射频信号，对直线阵列天线各阵元时延差加载后输出信号进行上变频处理；

(5)发射模拟的射频信号，接收平台的天线接收单元接收的射频信号为r(t)：

其中，τ_k～1为通道k与通道1之间的时延差，为载频的相位补偿参数。

优选地，所述基带调制信号u(t)由基带调制信号模型产生。

优选地，所述基带调制信号u(t)类型为雷达信号或常规通信信号。

优选地，所述时延差τ_k～1由直线阵列天线模型计算得到。

优选地，所述步骤(3)由时延信息模型完成，将步骤(2)算出的时延差τ_k～1加载至相应阵元的基带调制信号u(t)上。

优选地，所述步骤(4)由上变频模型完成。

优选地，所述直线阵列天线阵元个数为3个。

优选地，所述步骤(2)中时延差τ_k～1计算方法具体包括：

第一步，用户设置目标发射信号的来波方向为θ，以及直线阵列天线阵元个数为N和各阵元之间的基线长度为l；

第二步，根据用户设置参数，计算阵元k与阵元1之间的时延差τ_k～1。

优选地，所述步骤(3)具体包括：

第一步，利用群延时对信号进行时延差加载；

y(n)＝x(n-n₀)；

其中，x(n-n₀)为滤波器输入信号，n₀为滤波器群延时；

第二步，对时延差加载后的基带调制信号进行载波相位补偿。

本发明具有以下有益效果：在本发明的技术方案中，本发明能够模拟直线阵列下的测向信号，供测向系统进行仿真验证，能够在不进行外场实验的情况下，测向系统进行相关实验验证，有效方便，不仅缩短实验周期还极大的节省研发成本。且本发明提供的信号模拟技术不限制信号类型，适用范围广，为定位系统提供自适应的模拟信号。

附图说明

图1为本发明总体框图；

图2为本发明总体流程图；

图3为本发明直线阵列天线示意图；

图4为本发明雷达基带信号仿真图；

图5为本发明通信QPSK基带信号仿真图；

图6为本发明雷达信号各通道延时仿真图；