[发明专利]一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法，首先确定模拟器天线单元阵列的位置、架设高度、长度、单元间距和单元数，以及各天线单元对雷达天线中心的仰角；通过射频电子开关选择对应仰角的模拟器天线单元，接收雷达辐射信号；经混频滤波处理后送入A/D器件实现数字化；然后对下变频处理得到数字基带信号进行多普勒调制和数字延时，处理后进行数字上变频和数模转换，得到的模拟中频回波信号进行变频放大处理，之后选择目标轨迹对应仰角位置的天线单元实现模拟射频回波信号辐射。本发明利用天线阵列单元以及数字信号处理技术，能够真实模拟弹道目标的雷达回波，节省硬件资源，实现基于线阵的弹道目标回波信号模拟。

技术领域

本发明涉及一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法，属于雷达模拟测试技术领域。

背景技术

弹道目标回波信号模拟器通过模拟真实弹道目标的雷达回波，检验雷达的目标捕获、跟踪和外推的能力，便于雷达可用性的评估和野战部队的平时训练，有利于节省大量的人力、物力和时间。

模拟器天线形式的选择决定了弹道目标回波信号模拟的有效性和真实性。采用单个天线单元仰角沿导轨运动的方式可以模拟弹道目标仰角的运动，仅需一根射频电缆，难点在于天线折叠结构的设计、导轨的设计和天线单元沿导轨运动速度的限制(安全速度在1m/s以下)。另外，电机启动时电流很大，可能造成直流电源的电压下降，使其他电路不能正常工作；电机开始和终止运动具有安全隐患，必须考虑安全保护；电机加速减速过程使得匀速运动的行程范围变小，天线运动行程要考虑加速减速段，增加了系统的复杂性和技术难度。

模拟器天线的一种可选方案是采用天线单元阵列，每个辐射单元需要相应的射频电缆、射频电子开关等。选择天线单元阵列虽然成本有所增加，但是设备安全可靠，模拟的目标速度能够满足弹道目标的实际速度要求。因此，天线单元阵列的位置、架高、阵列长度、单元数和单元间距的计算以及弹道数据的产生方法，成为弹道目标回波信号模拟器的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法，其核心技术在于采用天线单元组成的线阵模拟弹道目标的运动，天线单元之间通过开关矩阵和幅相控制模拟弹道目标的角度位置变化，通过数字信号处理模拟目标的距离位置变化以及径向速度变化，解决了雷达外场实验中雷达系统性能验证的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明于提出了一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法，通过基于线阵的雷达回波模型的构建，实现基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法，其中，基于线阵的雷达回波模型包括雷达、雷达天线望远镜和模拟器；

所述雷达垂直地面摆放；

所述模拟器与雷达分开相对摆放；

所述雷达天线望远镜位于雷达天线中心正下方；

所述模拟器包括天线单元阵列、射频电子开关、射频收发组件、A/D器件、数字信号处理模块和D/A器件，模拟器中的各个组件通过稳幅稳相电缆相连接；

所述天线单元阵列垂直地面摆放，天线单元阵列中的各个天线单元呈直线型排列；

所述天线单元阵列与射频电子开关信号互通，射频电子开关与射频收发组件信号互通，射频收发组件将处理后的模拟信号传输至A/D器件，A/D器件将模拟信号转换成数字信号之后传入数字信号处理模块，数字信号处理模块将处理后的数字信号传入D/A器件，获得模拟信号，D/A器件将模拟信号传入射频收发组件；

基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法，通过步骤1至步骤7来实现：

步骤1.通过雷达的天线口径和工作波长，获得模拟器与雷达的距离；

步骤2.通过雷达天线中心距离地面的高度、雷达搜索波束仰角和雷达跟踪波束仰角，结合模拟器与雷达的距离，获得模拟器天线单元阵列的架设高度和长度；