[发明专利]一种多通道星载SAR回波模拟器

说明书

本发明提供一种多通道星载SAR回波模拟器，其由射频部分和数字部分构成，射频部分和数字部分之间采用半钢电缆连接。所述射频部分包括一个射频输入通道、多个射频输出通道和基准频率源模块。其中射频输入通道、射频输出通道均相互独立，且布局和结构设计均保持一致。所述射频输入通道由射频本振模块、限幅模块和下变频模块组成。所述射频输出通道主要由射频本振模块、上变频模块组成。本发明包括实时点目标模式、记录模式、场景模式和自闭环模式四种工作模式。本发明将各种模式结合使用，将回波仿真生成与回波回放两个过程有机分解，避免了在FPGA或DSP内部做实时卷积运算，大大降低了系统的复杂度，同时简化了系统操作，提高了测试效率。

技术领域

本发明属于星载合成孔径雷达集成测试技术领域，具体涉及一种多通道星载SAR回波模拟器。

背景技术

星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)回波模拟器主要应用在星载SAR地面集成测试阶段，其可以对星载SAR各种成像模式和图像性能指标进行测试和评估。现有的模拟器大致可分为两类，一类是事先在计算机仿真平台上生成仿真回波，然后利用模拟器按照雷达工作时序实时回放仿真回波；另一类是实时采集SAR发射信号，然后利用DSP或FPGA等平台对回波进行实时卷积运算生成仿真回波，并实时回放。上述第一类模拟器属于开环测试系统，其无法评估SAR发射通道误差对成像精度的影响。第二类模拟器虽然属于闭环测试系统，但是其对复杂场景回波进行实时卷积运算需要消耗大量的硬件资源，因此其带宽和重频一般都不会太高。

目前星载SAR正朝着大幅宽、高分辨率和多模式的方向发展，因此其系统带宽和方位向通道数量不断增加，现有的星载SAR回波模拟器已经满足不了在研星载SAR系统的测试需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明基于射频和数字部分分离的设计思想，提出一种多通道星载SAR回波模拟器，其采用的技术方案为：

一种多通道星载SAR回波模拟器，包括射频部分和数字部分，所述射频部分和数字部分之间采用半钢电缆连接；

所述射频部分包括一个射频输入通道、多个射频输出通道和基准频率源模块；

所述数字部分包括采集处理单元、信号生成与回放单元、数据存储单元和计算机单元；

所述射频输入通道包括射频本振模块、限幅模块和下变频模块；

所述射频输出通道包括射频本振模块和上变频模块；

所述基准频率源模块包括恒温晶振、倍频器和滤波器；

所述采集处理单元用于完成中频信号采集和模拟器工作时序控制；

所述信号生成与回放单元用于完成基带信号生成、回波实时调制、场景回波回放和中频信号输出；

所述数据存储单元用于完成场景回波的数据存储功能；

所述计算机单元用于运行所述回波模拟器的上位机软件，完成所述回波模拟器的系统控制、系统遥测检测和数据管理。

进一步地，所述射频输入通道、射频输出通道均相互独立，且布局和结构设计均保持一致。

进一步地，所述基准频率源模块为输入模块和输出模块的射频本振模块提供基准时钟，同时可输出所述数字部分的FPGA工作时钟和采样时钟。

进一步地，所述数字部分采用VPX架构，不同的功能单元分布在不同的VPX电路板上。

进一步地，所述数字部分利用剩余槽位增加所述信号生成与回放单元，实现所述回波模拟器的通道数量的扩展；所述数字部分利用剩余槽位增加所述数据存储单元，现实存储容量扩展。

进一步地，所述多通道星载SAR回波模拟器具有实时点目标模式、记录模式、场景模式和自闭环模式四种工作模式。