專利名稱：基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于自動化測量技術領域，涉及一種對合成孔徑雷達脈沖信號的調制方法及系統(tǒng)。
背景技術：
基于幅度調制的有源定標器(AMTAmplitude ModulationTransponder)是一種簡單易實現(xiàn)的寬帶有源外定標器，它對接收的合成孔徑雷達SAR脈沖信號進行幅度調制，然后轉發(fā)給合成孔徑雷達SAR，經方位向處理之后，由于調幅，在原有多普勒頻譜的上下邊帶分別產生鏡像，該鏡像不包含任何場景雜波，這樣可以將外定標信號與地物雜波分離開來，精確地實現(xiàn)一個不受地物雜波影響的雷達收發(fā)系統(tǒng)、天線、傳輸路徑和外定標器閉環(huán)測試回路，大大提高外定標的精度。利用調幅產生的鏡像多普勒頻譜還可以準確地估計有源定標器距離合成孔徑雷達載機平臺的距離，該距離信息結合差分全球定位系統(tǒng)/捷聯(lián)慣導系統(tǒng)(DGPS/SINS)組合濾波可能會提供一種更高精度的運動補償方案。因此AMT對高分辨率合成孔徑雷達具有十分重要的意義。
然而實現(xiàn)對寬帶X波段脈沖信號的精確幅度調制是困難的，由于受到目前我國自主微波器件技術水平的制約，例如有源定標器所采用的放大器輸入輸出功率非線性、功率控制器件非線性對調幅的影響很大，將引起調幅信號的失真，如附圖1所示功率控制器件的非線性導致了正弦響應失真，產生諧波效應。這些諧波會以混疊的方式進入到調制后的多普勒頻譜中，形成雜波。因此必須進行補償。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的方法，能夠快速準確的補償有源定標器AMT的非線性誤差，實現(xiàn)對合成孔徑雷達脈沖信號的高精度幅度調制，進而達到降低由非線性導致調制產生的雜波旁瓣，提高定標信號的信雜比。
本發(fā)明的第一個方面，一種基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的方法，該方法包括構建自動化測試系統(tǒng)，通過自動化測量計算機發(fā)送的壓控波形碼和有源定標器輸出信號功率的關系曲線，得到補償系統(tǒng)非線性的調制波形碼，實現(xiàn)對合成孔徑雷達脈沖信號的高精度正弦幅度調制。
所述壓控波形碼經過量化，用16位2進制的壓控波形碼來描述壓控衰減器控制信號，0-65535碼值對應0-5V模擬的壓控衰減控制電壓；控制計算機發(fā)送壓控波形碼，經過有源定標器的調制模塊轉換成為模擬的壓控衰減控制信號，用于控制有源定標器輸出信號的幅度衰減。
所述調制波形碼，當以該組碼作為壓控波形碼形成調制，使得有源定標器輸出信號包絡電壓以V0(1+Acos(ωt))規(guī)律變化，實現(xiàn)壓控波形碼的正弦幅度調制，即生成調制波形碼，其中V0由有源定標器在調制下最大輸出功率確定。
本發(fā)明的第二個方面，為實現(xiàn)對合成孔徑雷達脈沖信號高精度調幅本發(fā)明構建了實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括信號源，可編程功率計，通信控制裝置，有源定標器信號源，將產生的X波段單頻功率信號輸入給有源定標器；可編程功率計，測試有源定標器輸出信號的功率值；通信控制裝置，控制計算機與待測有源定標設備之間的數(shù)據(jù)交換，通過發(fā)送數(shù)控碼實現(xiàn)對待測有源定標器的系統(tǒng)增益的控制、發(fā)送壓控波形碼實現(xiàn)對待測有源定標器輸出信號的幅度衰減；由通信控制裝置對可編成功率計狀態(tài)設置、初始化、校準，選擇自動測試模式，讀取并記錄可編程功率計的讀數(shù)和相應的壓控波形碼；有源定標器，將信號源輸入的X波段單頻功率信號進行放大、壓控衰減、數(shù)控衰減，由通信控制裝置讀取并記錄可編程功率計讀數(shù)和相應的壓控波形碼，得到壓控波形碼與有源定標器輸出功率的關系曲線。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明為滿足在現(xiàn)有有源定標器(AMT)對合成孔徑雷達(SAR)脈沖信號調制精度的要求，利用自動化測量技術獲取有源定標器的壓控波形碼——功率響應曲線，并根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)擬合調制波形碼，補償有源定標器中功率器件的非線性特性，極大地壓低了調制產生的雜波旁瓣，提高信雜比。本發(fā)明所采用的自動化測量技術方案，解決了手動測試中存在的采樣點多、測試量很大、時間長、易引入人為誤差和有源定標器長時間功率漂移造成誤差等問題，高效、可靠、精確的實現(xiàn)對接收SAR脈沖信號的幅度調制。


通過以下結合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特征和優(yōu)點將變得更加顯而易見。附圖中圖1是現(xiàn)有技術功率器件的非線性導致正弦響應失真示意2是本發(fā)明對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)結構3是本發(fā)明實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)框4是本發(fā)明實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)串口通信子程序流程圖5是本發(fā)明實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)通用接口總線(GPIB)控制子程序流程圖6是本發(fā)明基于自動化測試對合成孔徑雷達脈沖信號實現(xiàn)高精度幅度調制的方法中調制波形碼生成流程圖具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作具體說明。應該指出，所描述的實施例僅僅視為說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。
根據(jù)本發(fā)明一種基于自動化測試對合成孔徑雷達脈沖信號實現(xiàn)高精度幅度調制的方法構建自動化測試系統(tǒng)，通過自動化測量計算機發(fā)送的壓控波形碼和有源定標器輸出信號功率的關系曲線，得到補償有源定標器幅相誤差的調制波形碼，實現(xiàn)對合成孔徑雷達脈沖信號的高精度正弦幅度調制。
具體地壓控波形碼，壓控波形碼經過量化，用16位2進制的壓控波形碼來描述壓控衰減器控制信號，0-65535碼值對應0-5V模擬的壓控衰減控制電壓；控制計算機發(fā)送壓控波形碼，經過有源定標器的調制模塊轉換成為模擬的壓控衰減控制信號，用于控制有源定標器輸出信號的幅度衰減。
具體地，所述調制波形碼，當以該組碼作為壓控波形碼形成調制，使得有源定標器輸出信號包絡電壓以V0(1+Acos(ωt))規(guī)律變化，實現(xiàn)壓控波形碼的正弦幅度調制，即生成調制波形碼，其中V0由有源定標器在調制下最大輸出信號功率確定。
根據(jù)本發(fā)明的圖2對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)結構圖，簡要介紹了自動化測試系統(tǒng)中待測有源定標器的系統(tǒng)結構框圖，系統(tǒng)主要包括接收及發(fā)射天線、射頻模塊、調制模塊。系統(tǒng)工作流程如下接收天線接收合成孔徑雷達脈沖信號，然后輸出至射頻模塊進行放大、濾波；由壓控衰減器對該合成孔徑雷達脈沖信號進行正弦幅度調制，使得該定標器回波信號的方位多普勒頻譜兩側產生對稱的鏡像頻譜；正弦幅度調制應滿足如下關系式Sr(t)＝(1+Acos(ωt))St(t)其中St(t)為接收的合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，Sr(t)為定標器調制后轉發(fā)回合成孔徑雷達的信號，A為調幅指數(shù)，ω為調制角頻率；由數(shù)控衰減器對該調制信號進行定量衰減來設置等效雷達橫截面積RCS，然后功率放大并通過發(fā)射天線轉發(fā)回給合成孔徑雷達；調制模塊產生壓控信號和數(shù)控信號分別控制射頻模塊的壓控衰減器和數(shù)控衰減器。
根據(jù)本發(fā)明的圖3，實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)框圖所示，圖中包括信號源S31，可編程功率裝置S33，通信控制裝置S39，有源定標器S32；信號源S31，將產生的X波段單頻功率信號輸入給有源定標器S32；
可編程功率計S33，測試有源定標器S32輸出信號的功率值；通信控制裝置S39，通信控制裝置S39用于與有源定標器S32之間的數(shù)據(jù)交換，通過發(fā)送數(shù)控碼實現(xiàn)對待測有源定標器S32的系統(tǒng)增益的控制、發(fā)送壓控波形碼實現(xiàn)對待測有源定標器S32輸出信號的幅度衰減；由通信控制裝置S39對可編成功率計S33狀態(tài)設置、初始化、校準，選擇自動測試模式，讀取并記錄可編程功率計S33的讀數(shù)和相應的壓控波形碼；有源定標器S32，將信號源輸入的X波段單頻功率信號進行放大、壓控衰減、數(shù)字衰減的控制，由通信控制裝置S39讀取并記錄可編程功率計S33讀數(shù)和相應的壓控波形碼，得到壓控波形碼與有源定標器S32輸出功率的關系曲線。
所述信號源S31采用安杰倫科技產品；所述可編程功率計S33采用安杰倫科技產品。
所述通信控制裝置S39包括串口控制單元S35、通用接口總線(GPIB)控制單元S36、控制計算機S34、串行接口S37、通用總線接口S38，其中串口控制單元S35為有源定標器S32提供輸入信息串口控制單元S35發(fā)送4bit數(shù)控碼給有源定標器調制模塊S322，使得調制模塊S322產生數(shù)控衰減信號，數(shù)控碼用4位2進制碼描述有源定標器S32的數(shù)控衰減器16個狀態(tài)，對有源定標器的系統(tǒng)增益進行固定衰減；串口控制單元S35以預先設置的增量步進發(fā)送16bit壓控波形碼給有源定標器調制模塊S322，使得調制模塊S322產生壓控衰減信號，控制有源定標器射頻模塊S321輸出信號的幅度衰減；串口控制單元S35發(fā)送波形裝載指令S353將調制波形生成程序生成的調制波形碼文件裝載到調制模塊S322的FPGA存儲單元中；通用接口總線控制單元S36設置自動測量的參數(shù)和模式，存儲測量數(shù)據(jù)。其中儀器設置S361是設置可編程功率計S33的參數(shù)復位、初始化、調零、校準等；
設置測試模式S362包括單次模式、步進模式和文件模式；數(shù)據(jù)存儲S363存儲測量得到有源定標器射頻模塊S321輸出功率及相應的壓控波形碼；控制計算機S34是自動測試系統(tǒng)的運行平臺，提供串口控制單元S35、通用接口總線控制單元S36的運行平臺以及串口控制單元S35與有源定標器調制模塊S322通信的串行接口S37、通用接口總線控制S36單元與可編程功率計S33通信的通用總線接口S38。
根據(jù)測試的需要，所述通用接口總線控制單元S36擁有三種測試模式即在單次模式中可以設置單個壓控碼，測量有源定標器射頻模塊S321的輸出功率；在步進模式中，在0-65535壓控波形碼范圍內，可設置步進增量和起始、上限壓控波形碼，記錄每個壓控波形碼和相應的有源定標器射頻模塊S321的輸出功率進行數(shù)據(jù)存儲；在文件模式中，由調制波形生成算法得到的調制波形碼文件為循環(huán)進行驗證；當確定了測試模式S362，通用接口總線控制單元S36將設置參數(shù)傳遞給串口控制單元S35，由串口控制單元S35發(fā)送相應的串口數(shù)據(jù)到有源定標器調制模塊S322，形成壓控衰減器和數(shù)控衰減器的控制電壓，得到壓控波形碼與有源定標器射頻模塊S321輸出功率的關系曲線。
如圖4本發(fā)明實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)串口通信子程序流程所述串口控制單元S35的實現(xiàn)步驟包括步驟S41開始啟動程序；步驟S42打開串行接口；步驟S43判斷步驟S42送入串行接口操作類型根據(jù)輸入的字符判定三種操作類型當判斷為16bit壓控波形碼則執(zhí)行步驟S48，當判斷為2bit數(shù)控波形碼則執(zhí)行步驟S49，當判斷為文件裝載則執(zhí)行步驟S44；
步驟S48發(fā)送16bit壓控波形碼；步驟S410將輸入給串口控制單元S35的16bit數(shù)據(jù)發(fā)送給有源定標器調制模塊S322；步驟S49發(fā)送4bit數(shù)控碼；步驟S410將輸入給串口控制單元的4bit數(shù)據(jù)發(fā)送給有源定標器調制模塊S322；步驟S44文件裝載；步驟S45根據(jù)指令提取調制波形碼文件所在位置；步驟S46初始化有源定標器中調制模塊的FPGA；步驟S47將文件內的二進制調制波形碼依次寫入有源定標器中調制模塊S322的FPGA存儲單元；步驟S411判斷是否結束退出；若是，則執(zhí)行步驟S412，關閉程序；若否，則執(zhí)行步驟S43，回到判定操作類型。
如圖5本發(fā)明實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)通用接口總線(GPIB)控制子程序流程圖所示，所述通用接口控制單元S36的實現(xiàn)步驟包括步驟S51啟動通用接口控制單元的程序、對功率計進行初始化、調零校準，選擇循環(huán)測試模式，并設置壓控波形碼起始值M、上限和步長，設置每次觸發(fā)的時間延遲T；步驟S52發(fā)送起始壓控波形碼M給串口控制程序；步驟S53延遲時間T；步驟S54觸發(fā)讀取可編程功率計的功率讀數(shù)；步驟S55判斷M是否大于壓控波形碼上限；若是執(zhí)行步驟S56，則退出循環(huán)并存儲壓控波形碼和功率計讀數(shù)；若是否，則壓控波形碼M加步長后返回步驟S52。
如圖6本發(fā)明基于自動化測試對合成孔徑雷達脈沖信號實現(xiàn)高精度幅度調制的方法中的調制波形碼生成流程圖所示，所述調制波形碼的具體步驟如下步驟S61和S64根據(jù)合成孔徑雷達系統(tǒng)的多普勒帶寬和脈沖重復頻率，計算幅度調制波形的頻率即調制速率ω；步驟S62和步驟S65根據(jù)壓控衰減器的衰減深度，計算調幅指數(shù)，衰減深度決定了調制波形峰峰值的比；步驟S63和步驟S66根據(jù)有源定標器的調制模塊FPGA的存儲深度，決定采樣點數(shù)N，即設定調制波形碼的長度N；步驟S611由通用接口控制單元控制程序存儲的測試數(shù)據(jù)；步驟S67讀取功率最高點的射頻信號電壓V0；步驟S68根據(jù)以上調制速率ω、調幅指數(shù)、調制波形碼長度N、功率最高點電壓V0等4個參數(shù)推出理想的正弦幅度調制響應，即電壓調制波形V(N)；步驟S611和步驟S614由測試數(shù)據(jù)可導出壓控波形碼與有源定標器射頻模塊S321的輸出功率關系曲線，即壓控衰減器的衰減特性曲線；步驟S612、步驟S69、步驟S613和步驟S610根據(jù)電壓調制波形V(N)用冒泡查找法對照壓控衰減器的衰減特性曲線查找相應的壓控波形碼，即生成調制波形碼。
具體地，舉例說明本發(fā)明在進行測試時步驟如下，1)設置信號源S31輸出9.8GHz，功率為-40dBm的點頻信號至有源定標器射頻模塊S321的輸入；2)通用總線接口控制程序S36對可編程功率計S33進行復位、調零、校準、單位初始化等操作；3)輸入到有源定標器射頻模塊S321的點頻信號經過放大、壓控衰減器、數(shù)控衰減器的衰減，由通用總線接口控制程序S36獲取功率計S33的讀數(shù)；4)通用總線接口控制程序S36設置測試模式為循環(huán)模式，設定壓控波形碼起止范圍8000-60000、步進50；轉換成二進制即為001111101000000-111010100110000，步進110010；延時參數(shù)T設置為1秒，以保證可編成功率計S33能穩(wěn)定準確讀出有源定標器S32輸出信號的功率值；
5)串口控制程序S35發(fā)送數(shù)控碼0000給AMT調制模塊S322，設置有源定標器射頻模塊S321增益的固定衰減為0dB；6)啟動循環(huán)測試，在每個循環(huán)內，通用總線接口控制程序S36將壓控波形碼傳遞給S35，由后者發(fā)送相應的串口數(shù)據(jù)到有源定標器調制模塊S322，形成壓控衰減器的壓控信號；7)在每個循環(huán)內，記錄每個發(fā)送的壓控波形碼和相應可編成功率計S33的讀數(shù)，得到壓控波形碼與有源定標器S32輸出信號功率的關系曲線。
8)設置調制波形碼生成算法的輸入?yún)?shù)如下SAR系統(tǒng)脈沖重復頻率PRF＝1800，方位多普勒帶寬為500Hz，壓控衰減器的衰減深度30dB，采樣點數(shù)N取1024點；將已經測得的壓控波形碼與有源定標器S32輸出信號功率的關系曲線作為測試數(shù)據(jù)輸入，得到由1024個壓控波形碼組成的調制波形碼；9)通過串口控制程序S35選擇文件裝載S44操作類型，根據(jù)指令提取調制波形碼文件所在位置S45，初始化S46有源定標器調制模塊的FPGA，將文件內的二進制調制波形碼依次寫入FPGA S47。
10)測試調制波形碼的幅度調制指標；有源定標器調制模塊S322根據(jù)其FPGA存儲單元內調制波形碼生成壓控信號，控制有源定標器射頻模塊S321產生調幅信號，用頻譜儀觀察該調幅信號的頻譜，可以驗證鏡像頻率的偏移及雜波旁瓣的抑制。
上面描述是用于實現(xiàn)本發(fā)明及其實施例，各個步驟均為示例，本發(fā)明的范圍不應由該描述來限定。本領域的技術人員應該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的任何修改或局部替換，均屬于本發(fā)明權利要求來限定的范圍。
權利要求
1.一種基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的方法，其特征在于，該方法包括構建自動化測試系統(tǒng)，通過自動化測量計算機發(fā)送的壓控波形碼和有源定標器輸出信號功率的關系曲線，得到補償有源定標器幅相誤差的調制波形碼，對合成孔徑雷達脈沖信號的正弦幅度調制。
2.根據(jù)權利要求1所述基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的方法，其特征在于，所述壓控波形碼經過量化，用二進制的壓控波形碼來描述壓控衰減器控制信號，壓控波形碼值對應模擬的壓控衰減控制電壓；控制計算機發(fā)送壓控波形碼，經過有源定標器的調制模塊轉換成為模擬的壓控衰減控制信號，用于控制有源定標器輸出信號的幅度衰減。
3.根據(jù)權利要求1和2所述基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的方法，其特征在于，所述調制波形碼，當以該組碼作為壓控波形碼形成調制，使得有源定標器輸出信號包絡電壓以V0(1+Acos(ωt))規(guī)律變化，調制壓控波形碼的正弦幅度調制，生成調制波形碼，其中V0由有源定標器在調制下最大輸出信號功率確定。
4.一種實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)，其特征在于包括信號源，可編程功率計，通信控制裝置，有源定標器，信號源，將產生的X波段單頻功率信號輸入給有源定標器；可編程功率計，測試有源定標器輸出信號的功率值；通信控制裝置，控制計算機與待測有源定標設備之間的數(shù)據(jù)交換，通過發(fā)送數(shù)控碼實現(xiàn)對待測有源定標器的系統(tǒng)增益的控制、發(fā)送壓控波形碼實現(xiàn)對待測有源定標器輸出信號的幅度衰減；由通信控制裝置對可編成功率計狀態(tài)設置、初始化、校準，選擇自動測試模式，讀取并記錄可編程功率計的讀數(shù)和相應的壓控波形碼；有源定標器，將信號源輸入的X波段單頻功率信號進行放大、壓控衰減、數(shù)字衰減的控制，由通用接口控制單元讀取并記錄可編程功率計讀數(shù)和相應的壓控波形碼，得到壓控波形碼與有源定標器輸出功率的關系曲線。
5.根據(jù)權利要求4所述實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述通信控制裝置包括串口控制單元、通用接口控制單元、控制計算機、串行接口、通用總線接口，其中串口控制單元為有源定標器提供輸入信息串口控制單元發(fā)送數(shù)控碼給有源定標器的調制模塊，使得調制模塊產生數(shù)控衰減信號，數(shù)控碼二進制碼描述有源定標器的數(shù)控衰減器的狀態(tài)，對有源定標器的系統(tǒng)增益進行固定衰減；串口控制單元以預先設置的增量步進發(fā)送壓控波形碼給有源定標器的調制模塊，使得調制模塊產生壓控衰減信號，控制有源定標器輸出信號的幅度衰減；串口控制單元發(fā)送波形裝載指令將調制波形生成程序生成的調制波形碼文件裝載到調制模塊的FPGA存儲單元中；通用接口控制單元設置自動測量的參數(shù)和模式，存儲測量數(shù)據(jù)。其中儀器設置是設置可編程功率裝置的參數(shù)為復位、初始狀態(tài)、并進行校準、單位初始化操作；設置測試為循環(huán)模式包括單次模式、步進模式和文件模式；數(shù)據(jù)存儲，存儲測量得到有源定標器的射頻模塊輸出功率及相應的壓控波形碼；控制計算機是自動測試的平臺，提供串口控制單元、通用接口總線控制單元的運行平臺以及串口控制單元與有源定標器通信的串行接口、通用接口控制單元與可編程功率裝置通信的通用總線接口。
6.根據(jù)權利要求5所述實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述通用接口控制單元擁有三種測試模式即在單次模式中設置單個壓控碼，測量有源定標器的射頻模塊的輸出功率；在步進模式中，在壓控波形碼范圍內，設置步進增量和起始、上限壓控波形碼，記錄每個壓控波形碼和相應的有源定標器的射頻模塊的輸出功率進行數(shù)據(jù)存儲；在文件模式中，由調制波形生成算法得到的調制波形碼文件為循環(huán)進行驗證；當確定了測量模式，通用接口控制單元將設置參數(shù)傳遞給串口控制單元，由串口控制單元發(fā)送相應的串口數(shù)據(jù)到有源定標器的調制模塊，形成壓控衰減器和數(shù)控衰減器的控制電壓，得到壓控波形碼與有源定標器的輸出功率關系曲線。
7.根據(jù)權利要求5所述實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)的通訊控制方法，其特征在于包括如下步驟串口通信單元控制計算機與有源定標器的調制模塊之間的數(shù)據(jù)交換，通過發(fā)送壓控波形碼和數(shù)控碼，對有源定標器系統(tǒng)增益的自動化控制；通用接口控制單元控制計算機與通用可編程功率計之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)測試儀器狀態(tài)設置、初始化、校準、測試結果記錄自動化控制。
8.根據(jù)權利要求7所述實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)的通訊控制方法，其特征在于所述串口控制單元的實現(xiàn)步驟包括步驟S41開始啟動程序；步驟S42打開串行接口；步驟S43判斷步驟S42送入串行接口操作類型根據(jù)輸入的字符判定三種操作類型當判斷為16bit壓控波形碼則執(zhí)行步驟S48，當判斷為2bit數(shù)控波形碼則執(zhí)行步驟S49，當判斷為文件裝載則執(zhí)行步驟S44；步驟S48發(fā)送16bit壓控波形碼；步驟S410將輸入給串口控制單元的16bit數(shù)據(jù)發(fā)送給有源定標器的調制模塊；步驟S49發(fā)送4bit數(shù)控碼；步驟S410將輸入給串口控制單元的4bit數(shù)據(jù)發(fā)送給有源定標器的調制模塊；步驟S44文件裝載；步驟S45根據(jù)指令提取調制波形碼文件所在位置；步驟S46初始化有源定標器中調制模塊的FPGA；步驟S47將文件內的二進制調制波形碼依次寫入有源定標器中調制模塊的FPGA；步驟S411判斷是否結束退出；若是，則執(zhí)行步驟S412，關閉程序；若否，則執(zhí)行步驟S43，回到判定操作類型。
9根據(jù)權利要求7所述實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的自動測試系統(tǒng)的通訊控制方法，其特征在于所述通用接口控制單元的實現(xiàn)步驟包括步驟S51啟動通用接口控制單元的程序、對功率計進行初始化、調零校準，選擇循環(huán)測試模式，并設置壓控波形碼起始值M、上限和步長，設置每次觸發(fā)的時間延遲T；步驟S52發(fā)送起始壓控波形碼M給串口控制程序；步驟S53延遲時間T；步驟S54觸發(fā)讀取可編程功率計的功率讀數(shù)；步驟S55判斷M是否大于壓控波形碼上限；若是執(zhí)行步驟S56，則退出循環(huán)并存儲壓控波形碼和功率計讀數(shù)；若是否，則壓控波形碼M加步長后返回步驟S52。
10.根據(jù)權利要求1所述基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)對雷達脈沖信號高精度調制的方法，其特征在于，所述調制波形碼生成的具體步驟如下步驟S61和S64根據(jù)合成孔徑雷達系統(tǒng)的多普勒帶寬和脈沖重復頻率，計算幅度調制波形的頻率即調制速率ω；步驟S62和步驟S65根據(jù)壓控衰減器的衰減深度，計算調幅指數(shù)，衰減深度決定了調制波形峰峰值的比；步驟S63和步驟S66根據(jù)有源定標器的調制模塊FPGA的存儲深度，決定采樣點數(shù)N，即設定調制波形碼的長度N；步驟S611由通用接口控制單元控制程序存儲的測試數(shù)據(jù)；步驟S67讀取功率最高點的射頻信號電壓V0；步驟S68根據(jù)以上調制速率ω、調幅指數(shù)、調制波形碼長度N、功率最高點電壓V0參數(shù)得到理想的正弦幅度調制響應，即電壓調制波形V(N)；步驟S611和步驟S614由測試數(shù)據(jù)可導出壓控波形碼與有源定標器射頻模塊S321的輸出功率關系曲線，即壓控衰減器的衰減特性曲線；步驟S612、步驟S69、步驟S613和步驟S610根據(jù)電壓調制波形V(N)用冒泡查找法對照壓控衰減器的衰減特性曲線查找相應的壓控波形碼，即生成調制波形碼。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于自動化測試實現(xiàn)對接收合成孔徑雷達信號高精度幅度調制的方法構建以信號源、有源定標器、可編程功率計、通信控制裝置組成的自動化測試系統(tǒng)；獲取壓控波形碼和有源定標器輸出信號功率的關系曲線；然后根據(jù)該曲線和SAR系統(tǒng)參數(shù)，得到補償有源定標器幅相誤差的調制波形碼。本發(fā)明為滿足在現(xiàn)有有源定標器對合成孔徑雷達脈沖信號調制精度的要求，利用自動測量技術獲取有源定標器的壓控波形碼即功率響應曲線，并根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)擬合調制波形碼，補償有源定標器中功率器件的非線性特性，壓低了調制產生的雜波旁瓣，提高信雜比。本發(fā)明高效、可靠、精確的實現(xiàn)對接收合成孔徑雷達脈沖信號的幅度調制。
文檔編號G01S13/00GK101082666SQ20061008333
公開日2007年12月5日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權日2006年6月2日
發(fā)明者梁興東, 喬明, 張培杰, 丁赤飚, 鄒練峰, 楊小亮 申請人:中國科學院電子學研究所