專(zhuān)利名稱(chēng)：高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在測(cè)控領(lǐng)域中，進(jìn)行動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)模擬時(shí)，對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行處理的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)對(duì)距離、速度、加速度等目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行的模擬，是通過(guò)模擬回波信號(hào)的時(shí) 延和幅度變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般連續(xù)波測(cè)控信號(hào)的測(cè)距是用測(cè)相來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)時(shí)距離發(fā) 生變化，接收回波的相位也會(huì)發(fā)生變化，相關(guān)地產(chǎn)生回波多普勒頻移ω d，對(duì)應(yīng)的收發(fā)信號(hào) 間的相位差為爐= Z，隨時(shí)間而連續(xù)變化，亦即距離隨時(shí)間發(fā)生變化。同時(shí)，速度及加速度 的模擬也通過(guò)多普勒頻移及其變化率得以實(shí)現(xiàn)。但現(xiàn)有的模擬源一般是在發(fā)端產(chǎn)生靜態(tài) 模擬信號(hào)，即使用傳統(tǒng)的延時(shí)線(xiàn)，也沒(méi)有時(shí)延無(wú)限長(zhǎng)同時(shí)調(diào)節(jié)步進(jìn)又無(wú)限小的延遲線(xiàn)，來(lái)進(jìn) 行距離極大精度極高的動(dòng)態(tài)模擬，只能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)模擬或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)模擬；無(wú)法靈活地只分別對(duì) 上行、下行進(jìn)行模擬；沒(méi)有改變初始距離的措施，也無(wú)法根據(jù)要求方便地調(diào)節(jié)初始模擬距 離，更無(wú)法模擬超遠(yuǎn)距離情況下，基帶的距捕過(guò)程；現(xiàn)有靜態(tài)或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)模擬源都沒(méi)有考慮角 度偏離目標(biāo)時(shí)，和路、差路信號(hào)的相互關(guān)系，也就沒(méi)有設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件去支持調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的參 數(shù)，所以根本無(wú)法進(jìn)行角度模擬?？傊F(xiàn)有的靜態(tài)模擬源或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)模擬源都達(dá)不到動(dòng)態(tài)模 擬的效果。而測(cè)控系統(tǒng)無(wú)論在研制或使用過(guò)程中，都需要有一個(gè)高度逼真的動(dòng)態(tài)信號(hào)來(lái)進(jìn) 行聯(lián)試和檢驗(yàn)設(shè)備的狀態(tài)；使用方也希望有一個(gè)動(dòng)態(tài)的目標(biāo)環(huán)境來(lái)進(jìn)行日常訓(xùn)練和維護(hù)； 特別是目標(biāo)距離可能很近或很遠(yuǎn)的極限情況下，系統(tǒng)是否正常，尤其是在超遠(yuǎn)距離下，基帶 的距離捕獲過(guò)程是否正常，都需要在平時(shí)的試驗(yàn)中得到驗(yàn)證，才能確保執(zhí)行正式任務(wù)時(shí)做 到一次成功?，F(xiàn)有靜態(tài)或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)模擬源無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述功能，給研制和使用方都帶來(lái)諸多不 便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的的問(wèn)題，提出一種簡(jiǎn)單可靠、耗費(fèi)硬件 資源小，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離、高精度動(dòng)態(tài)模擬目標(biāo)中頻信號(hào)的處理方法。本發(fā)明的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到，本發(fā)明提供的一種高精度動(dòng)態(tài)模擬 目標(biāo)中頻信號(hào)的處理方法，其特征在于包括如下步驟(1)模擬器接收測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電測(cè)控信號(hào)，經(jīng)下變頻后得到中頻信號(hào)，在載 波解調(diào)模塊對(duì)收中頻信號(hào)進(jìn)行載波解調(diào)得到測(cè)距音，測(cè)距音存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器組中，選擇控制 存儲(chǔ)器組的讀寫(xiě)地址控制時(shí)延，存儲(chǔ)器組作為模擬器模擬距離時(shí)延的延遲線(xiàn)；(2)在讀數(shù)據(jù)鐘上加上速度及加速度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多普勒頻率及其變化率，異步讀
寫(xiě)數(shù)據(jù)，距離變化和速度的關(guān)系嚴(yán)格遵守運(yùn)動(dòng)方程<formula>formula see original document page 4</formula>，根據(jù)最大模擬距離和最
高模擬精度，選取雙口 RAM的存儲(chǔ)容量和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)不同遠(yuǎn)近及不同精度的動(dòng) 態(tài)模擬；
(3)把極遠(yuǎn)距離分為粗細(xì)距離進(jìn)行組合模擬，每級(jí)存儲(chǔ)器組用不同的讀寫(xiě)時(shí)鐘，或 者根據(jù)距離遠(yuǎn)近分檔模擬，只用一組存儲(chǔ)器，不同距離分檔使用不同的讀寫(xiě)時(shí)鐘；(4)監(jiān)控處理計(jì)算機(jī)根據(jù)軌道參數(shù)及天線(xiàn)方向圖計(jì)算出和差幅度，推算出衰減器 的衰減量，分別控制和路、差路方位、差路俯仰衰減器輸出信號(hào)的幅度，模擬目標(biāo)遠(yuǎn)近及與 天線(xiàn)的對(duì)準(zhǔn)情況，實(shí)現(xiàn)角度模擬。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的的問(wèn)題，提出一種簡(jiǎn)單可靠、耗費(fèi)硬件資源小，能 夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離、高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)中頻信號(hào)的處理方法，包括如下步驟(1)對(duì)接收中頻信號(hào)進(jìn)行載波解調(diào)得到測(cè)距音，用雙口 RAM作為距離延時(shí)的存儲(chǔ) 器，根據(jù)模擬初始距離控制讀數(shù)據(jù)的起始地址，在讀數(shù)據(jù)鐘上加上對(duì)應(yīng)的多普勒頻率，采用 異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，使得讀出的數(shù)據(jù)既得到了延時(shí)又帶上了多普勒頻率，巧妙地既模擬了距離 時(shí)延又模擬了速度多普勒，只要適當(dāng)選取雙口 RAM的存儲(chǔ)容量和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)鐘，就可進(jìn) 行不同遠(yuǎn)近及不同精度的動(dòng)態(tài)模擬。(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體的距離變化和速度的關(guān)系嚴(yán)格遵守運(yùn)動(dòng)方程<formula>formula see original document page 5</formula>應(yīng)用接收到的無(wú)線(xiàn)電測(cè)控信號(hào)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程來(lái)進(jìn)行模擬，而不是自己重新產(chǎn)生一個(gè)與原 發(fā)射信號(hào)獨(dú)立的信號(hào)來(lái)進(jìn)行模擬，既保證了不改動(dòng)原有設(shè)備又保證距離和速度嚴(yán)格相關(guān)， 真正實(shí)現(xiàn)了距離和速度嚴(yán)格相關(guān)的動(dòng)態(tài)模擬。(3)利用有限的存儲(chǔ)空間把極遠(yuǎn)距離分為粗細(xì)距離進(jìn)行組合模擬，或者根據(jù)距離 遠(yuǎn)近進(jìn)行分檔模擬，既保證了模擬距離的遠(yuǎn)近又保證了模擬的精度，不耗費(fèi)過(guò)多的硬件資 源就能進(jìn)行極遠(yuǎn)距離的動(dòng)態(tài)模擬。(4)利用和路、差路方位、差路俯仰衰減器，根據(jù)軌道參數(shù)及天線(xiàn)方向圖計(jì)算出和 差幅度控制衰減器的衰減量，分別控制和路、差路輸出信號(hào)幅度，實(shí)現(xiàn)角度模擬。(5)可以單獨(dú)模擬上行、下行，也可以上下行雙向同時(shí)模擬，應(yīng)用方便靈活。本發(fā)明集聯(lián)試應(yīng)答機(jī)、靜態(tài)模擬器、動(dòng)態(tài)模擬器的功能于一體，把聯(lián)試應(yīng)答機(jī)、靜 態(tài)模擬器設(shè)計(jì)成動(dòng)態(tài)模擬器的一種特殊狀態(tài)(即R = Rtl, ν = v0)，只要通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)控 制參數(shù)，動(dòng)態(tài)模擬器既可以實(shí)現(xiàn)模擬器的功能又可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)試應(yīng)答機(jī)功能。本發(fā)明的模擬 器可以單獨(dú)模擬上行、下行，也可以上下行同時(shí)模擬；可以與新研設(shè)備一起配套，也可以在 不動(dòng)現(xiàn)有設(shè)備的情況下，與老設(shè)備配合使用，應(yīng)用方便靈活。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明應(yīng)用雙口 RAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和延時(shí)控制的電路原理圖。圖2是本發(fā)明粗細(xì)時(shí)延組合模擬實(shí)現(xiàn)高精度遠(yuǎn)距離模擬的原理圖。圖3是本發(fā)明根據(jù)距離遠(yuǎn)近進(jìn)行分檔模擬實(shí)現(xiàn)高精度遠(yuǎn)距離模擬的原理圖。圖4是天線(xiàn)的方向圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。在以下實(shí)施例中，高精度動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)模擬器接收測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電測(cè)控信號(hào)，在中頻上進(jìn)行載波解調(diào)得到測(cè)距音，測(cè)距音存儲(chǔ) 在由多片雙口 RAM組成的存儲(chǔ)器組中。因?yàn)榇鎯?chǔ)器組讀寫(xiě)數(shù)據(jù)之間存在時(shí)延，而且時(shí)延可 以根據(jù)不同的地址選擇進(jìn)行控制，利用存儲(chǔ)器組讀寫(xiě)數(shù)據(jù)之間存在時(shí)延，把雙口 RAM組成 的存儲(chǔ)器組作為模擬器模擬距離時(shí)延的延遲線(xiàn)。根據(jù)最大模擬距離和最高模擬精度，選取 存儲(chǔ)器組的存儲(chǔ)容量和讀寫(xiě)時(shí)鐘。由軌道參數(shù)中的距離數(shù)據(jù)推算出時(shí)延大小和輸出幅度，選擇控制延時(shí)寄存器的讀 地址及和路信號(hào)幅度衰減器的衰減量，進(jìn)行目標(biāo)距離模擬；根據(jù)速度及加速度計(jì)算出多普 勒頻率及其變化率，選取雙口 RAM的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)鐘，在讀數(shù)據(jù)時(shí)鐘上加上對(duì)應(yīng)的多普勒頻 率，模擬目標(biāo)的速度及加速度；根據(jù)目標(biāo)距離天線(xiàn)的遠(yuǎn)近及與天線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)情況，結(jié)合天線(xiàn)方向 圖，計(jì)算出和差信號(hào)的幅度和衰減器的衰減量，分別控制和路差路衰減器，從而控制和差路 輸出信號(hào)幅度，進(jìn)行角度模擬。在圖1所示實(shí)施例中，用一種cyd36s36vl8_8的Dual-Port SRAM存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù) 延遲線(xiàn)，假設(shè)解調(diào)后的側(cè)音數(shù)據(jù)時(shí)鐘為fw。lk，在fw。lk的每個(gè)上升沿?cái)?shù)據(jù)被寫(xiě)入到地址寄存器 WA所指的雙口 RAM，然后WA的值加1 ；同時(shí)地址寄存器RA所指的RAM單元的數(shù)據(jù)以帶上相 應(yīng)多普勒頻率的時(shí)鐘f,。lk讀出，然后RA的值也加1。由于RA總是比WA落后D(模N的意 義下)，這樣讀出的數(shù)據(jù)總是比寫(xiě)入的數(shù)據(jù)延遲D個(gè)時(shí)鐘周期。根據(jù)初始距離的遠(yuǎn)近控制讀 出數(shù)據(jù)的地址，即通過(guò)改變寄存器D的值，就可以改變讀出/寫(xiě)入時(shí)延大小。當(dāng)WA或RA的 值等于N-I時(shí)，下一個(gè)周期該值重新置為0，這樣RAM的單元可循環(huán)使用。
在實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離和超高精度模擬時(shí)，高精度動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)模擬器接收測(cè)控系統(tǒng)發(fā) 出的無(wú)線(xiàn)電測(cè)控信號(hào)，經(jīng)下變頻后的中頻信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器輸入載波解調(diào)器PD，把載波 解調(diào)后的測(cè)距音存儲(chǔ)在作為距離時(shí)延的雙口 RAM時(shí)延存儲(chǔ)器組中。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬時(shí)，可 以把極遠(yuǎn)距離分成粗細(xì)距離進(jìn)行組合模擬，來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高精度模擬，如圖2所示。也可以 根據(jù)距離遠(yuǎn)近和精度要求分檔模擬，來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高精度模擬，如圖3所示。在圖2所示實(shí)施例中，中頻信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)后進(jìn)行載波解調(diào)(PD)得到測(cè)距 音，將測(cè)距音輸入到兩級(jí)串聯(lián)的雙口 RAM存儲(chǔ)器組Ml、M2中進(jìn)行存儲(chǔ)，用帶多普勒的鐘讀 出，再與數(shù)字中頻載波產(chǎn)生器(NCO)產(chǎn)生的帶多普勒的中頻載波進(jìn)行調(diào)制(PD)，得到已調(diào) 數(shù)字中頻信號(hào)，已調(diào)數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換D/A，得到模擬的已調(diào)中頻信號(hào)輸出。根據(jù)粗細(xì)距離組合模擬，粗延時(shí)控制D1，精延時(shí)控制D2。以雙口 RAM存儲(chǔ)器 cyd36s36vl8_8作數(shù)據(jù)延遲線(xiàn)，考慮到1塊cyd36s36vl8_8的存儲(chǔ)容量lMX36bit，不足以 存儲(chǔ)較大初始距離、較高精度的數(shù)據(jù)時(shí)延，可以把一組裝有8片lMX36bit的存儲(chǔ)器組Ml， 組合成32MX9bit的存儲(chǔ)器用作粗延時(shí)，保障模擬距離遠(yuǎn)近；把另一組裝有3片lMX36bit 存儲(chǔ)器組M2，組合成12MX9bit的存儲(chǔ)器，用作精延，保障模擬距離精度。兩組存儲(chǔ)器都采 用異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，粗延時(shí)選用較低的讀寫(xiě)時(shí)鐘frclkl和fw。lkl，精延時(shí)的選用較高的讀寫(xiě)時(shí)鐘 frclk2和fw。lk2，分別在兩組讀數(shù)據(jù)鐘上加上對(duì)應(yīng)的多普勒頻率，把兩組存儲(chǔ)器串起來(lái)進(jìn)行粗 細(xì)延時(shí)組合，以實(shí)現(xiàn)較高的模擬精度和較遠(yuǎn)的模擬距離。只要根據(jù)不同的模擬距離適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)兩級(jí)存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)時(shí)鐘，保證在一定時(shí)間內(nèi) 兩級(jí)存儲(chǔ)器中的任意一級(jí)都不被讀空或者溢出，就可以實(shí)現(xiàn)高精度和遠(yuǎn)距離模擬的兼顧。 假設(shè)發(fā)載波頻率為ft，側(cè)音頻率為fm，兩級(jí)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)鐘頻率分別為f。lkl和f。lk2，則根據(jù)軌道 數(shù)據(jù)的速度參數(shù)可以計(jì)算出射頻上的多普勒頻率為ftd，由ft/fm =。/^可以計(jì)算出側(cè)音上的多普勒頻率為fmd。如果在兩級(jí)存儲(chǔ)器中進(jìn)行延時(shí)并分別加多普勒f(shuō)mdl、fmd2，那么fmd =fmdl+fmd2，根據(jù)fm/f。lkl = fmld/f;ld可以計(jì)算出第一級(jí)讀數(shù)據(jù)鐘上應(yīng)帶多普勒頻率frid，第 一級(jí)存儲(chǔ)器組 Ml 的寫(xiě)時(shí)鐘 fw。lkl = fclkl，讀時(shí)鐘 frclkl = fclkl+frld。根據(jù)(fm+fmld)/felk2 = fm2d/f;2d可以計(jì)算出第二級(jí)讀數(shù)據(jù)鐘上應(yīng)帶多普勒頻率為f;2d，第二級(jí)存儲(chǔ)器組M2的寫(xiě)時(shí)鐘 fwclk2 = f。lk2，讀時(shí)鐘fr。lk2 = f。lk2+fr2d。經(jīng)過(guò)兩級(jí)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)后，側(cè)音上帶的多普勒頻率等效 于只用一級(jí)存儲(chǔ)器時(shí)該帶的多普勒頻率。本發(fā)明可編程門(mén)陣列芯片F(xiàn)PGA外掛雙口 RAM為 cyd36s36vl8_8，讀寫(xiě)速率可達(dá)IOOMHz以上，能夠滿(mǎn)足精度要求。在圖3所示實(shí)施例中，中頻信號(hào)經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行PD載波解調(diào) 得到測(cè)距音， 將測(cè)距音輸入到兩級(jí)串聯(lián)的雙口 RAM存儲(chǔ)器組Ml、M2中進(jìn)行存儲(chǔ)，用帶多普勒的鐘讀出， 再與數(shù)字中頻載波產(chǎn)生器NCO產(chǎn)生的帶多普勒的中頻載波進(jìn)行調(diào)制，得到已調(diào)數(shù)字中頻信 號(hào)，已調(diào)數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬的已調(diào)中頻信號(hào)輸出。根據(jù)距離遠(yuǎn)近分檔模擬，把多片(本高精度動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)模擬器中Ml 8片，M2 3 片，共11片)雙口 RAM存儲(chǔ)器cyd36S36vl8_8組合成一組存儲(chǔ)器作數(shù)據(jù)延遲線(xiàn)，存儲(chǔ)器組 采用異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)鐘上加上對(duì)應(yīng)的多普勒頻率。根據(jù)距離遠(yuǎn)近分檔選擇讀寫(xiě)數(shù)據(jù) 鐘頻率，距離較近時(shí)，用較快的時(shí)鐘f;。lkh和fw。lkh讀寫(xiě)存儲(chǔ)器組，數(shù)據(jù)點(diǎn)更密一些，存儲(chǔ)時(shí)間 相對(duì)短一點(diǎn)，這樣同樣大小的存儲(chǔ)容量，得到的控制精度就更高一些。距離較遠(yuǎn)時(shí)，用稍慢 的時(shí)鐘f lkl和fw。lkl讀寫(xiě)存儲(chǔ)器組，數(shù)據(jù)點(diǎn)稀疏一些，存儲(chǔ)時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)一點(diǎn)，同樣大小的存 儲(chǔ)容量，得到的控制精度稍低一些，但模擬的距離范圍更寬。在存儲(chǔ)器組存儲(chǔ)容量一定的情 況下，只要根據(jù)模擬距離的遠(yuǎn)近和精度的要求，分檔設(shè)置存儲(chǔ)器組的讀寫(xiě)時(shí)鐘，能夠?qū)崿F(xiàn)較 遠(yuǎn)的模擬距離和較高的模擬精度二者的兼顧。在圖4所示實(shí)施例中，監(jiān)控處理計(jì)算機(jī)根據(jù)軌道參數(shù)及天線(xiàn)方向圖計(jì)算出和路、 差路信號(hào)幅度，推算出對(duì)應(yīng)衰減器的衰減量，形成角度模擬的和差信號(hào)，實(shí)現(xiàn)角度模擬。高精度動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)模擬器可以分別模擬上行、下行、上下行雙向的情況。只模擬 上行時(shí)，模擬器信道收上行頻率，發(fā)上行頻率，信號(hào)處理分機(jī)中頻及側(cè)音多普勒都按上行單 向計(jì)算；只模擬下行時(shí)，模擬器信道收下行頻率，發(fā)下行頻率，信號(hào)處理分機(jī)中頻及側(cè)音多 普勒都按下行單向計(jì)算；模擬上下行雙向時(shí)，模擬器信道收上行頻率，發(fā)下行頻率，信號(hào)處 理分機(jī)中頻及側(cè)音多普勒都按上下行雙向計(jì)算。綜上所述。本發(fā)明是根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體的距離變化和速度的關(guān)系嚴(yán)格遵守運(yùn)動(dòng)方程 t
i =八+JVoa來(lái)進(jìn)行模擬，把接收到的無(wú)線(xiàn)電測(cè)控信號(hào)，進(jìn)行距離延時(shí)和速度多普勒模
to
擬，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)，其相位爐隨距離時(shí)延變化，多普勒頻移Od隨速度和加速度變 化，幅度隨距離遠(yuǎn)近及天線(xiàn)與目標(biāo)的對(duì)準(zhǔn)情況而變化。根據(jù)軌道參數(shù)及天線(xiàn)方向圖計(jì)算出 和路、差路的信號(hào)幅度，從而推算出對(duì)應(yīng)衰減器的衰減量，形成角度模擬的和差信號(hào)。模擬 的目標(biāo)信號(hào)與真實(shí)目標(biāo)距離、速度、加速度及角度變化時(shí)引起的相位、多普勒頻移、頻移變 化、角度變化是等效的。本發(fā)明利用有限的存儲(chǔ)空間把極遠(yuǎn)距離分為粗細(xì)距離進(jìn)行組合模 擬，或者根據(jù)距離遠(yuǎn)近進(jìn)行分檔模擬，既保證了模擬距離的遠(yuǎn)近又保證了模擬的精度，不耗 費(fèi)過(guò)多的硬件資源就能實(shí)現(xiàn)極遠(yuǎn)距離的高精度動(dòng)態(tài)模擬。
權(quán)利要求
一種高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于包括如下步驟(1)模擬器接收測(cè)控系統(tǒng)發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電測(cè)控信號(hào)，經(jīng)下變頻后得到中頻信號(hào)，在載波解調(diào)模塊對(duì)收中頻信號(hào)進(jìn)行載波解調(diào)得到測(cè)距音，測(cè)距音存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器組中，選擇控制存儲(chǔ)器組的讀寫(xiě)地址控制時(shí)延，存儲(chǔ)器組作為模擬器模擬距離時(shí)延的延遲線(xiàn)；(2)在讀數(shù)據(jù)鐘上加上速度及加速度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多普勒頻率及其變化率，異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，距離變化和速度的關(guān)系嚴(yán)格遵守運(yùn)動(dòng)方程其中R為t時(shí)刻的瞬時(shí)距離，R0為起始時(shí)刻t0時(shí)的距離(起始模擬距離)，v(t)為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，根據(jù)最大模擬距離和最高模擬精度，選取雙口RAM的存儲(chǔ)容量和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)不同遠(yuǎn)近及不同精度的動(dòng)態(tài)模擬；(3)把極遠(yuǎn)距離分為粗細(xì)距離進(jìn)行組合模擬，每級(jí)存儲(chǔ)器組用不同的讀寫(xiě)時(shí)鐘，或者根據(jù)距離遠(yuǎn)近分檔模擬，只用一組存儲(chǔ)器，不同距離分檔使用不同的讀寫(xiě)時(shí)鐘；(4)監(jiān)控處理計(jì)算機(jī)根據(jù)軌道參數(shù)及天線(xiàn)方向圖計(jì)算出和差輸出信號(hào)幅度，推算出衰減器的衰減量，分別控制和路、差路方位、差路俯仰衰減器輸出信號(hào)的幅度，模擬目標(biāo)遠(yuǎn)近及與天線(xiàn)的對(duì)準(zhǔn)情況，實(shí)現(xiàn)角度模擬。FSA00000057739100011.tif
2.按權(quán)利要求1所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，在fw。lk的每個(gè) 上升沿?cái)?shù)據(jù)被寫(xiě)入到地址寄存器(WA)所指的雙口 RAM，然后WA的值加1 ；同時(shí)根據(jù)初始距 離的遠(yuǎn)近選擇不同的讀地址寄存器，讀地址寄存器(RA)所指的RAM單元的數(shù)據(jù)以帶上相應(yīng) 多普勒頻率的時(shí)鐘frclk讀出，然后RA的值也加1，當(dāng)WA或RA的值等于N-I時(shí)，下一個(gè)周期 該值重新置為0，循環(huán)使用RAM。
3.按權(quán)利要求1所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，把兩組存儲(chǔ)器 組(M1、M2)串起來(lái)進(jìn)行粗細(xì)延時(shí)組合，兩級(jí)分別采用不同的讀寫(xiě)時(shí)鐘，存儲(chǔ)器組(Ml)的讀 寫(xiě)時(shí)鐘f;。m和fw。m較低，保證模擬距離的遠(yuǎn)近，存儲(chǔ)器組M2的讀寫(xiě)時(shí)鐘f;。lk2和fw。lk2較 高，保證模擬的精度，兩級(jí)一起實(shí)現(xiàn)較高的模擬精度和較遠(yuǎn)的模擬距離。
4.按權(quán)利要求1所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，以雙口RAM存 儲(chǔ)器作數(shù)據(jù)延遲線(xiàn)，把8片lMX36bit存儲(chǔ)器，組合成32MX9bit的存儲(chǔ)器組作粗延時(shí)，采 用異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，用fw。lkl作為數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)鐘，用帶多普勒頻率的時(shí)鐘fMlkl作為數(shù)據(jù)讀出時(shí) 鐘。
5.按權(quán)利要求4所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，把3片 lMX36bit存儲(chǔ)器，組合成12MX9bit的存儲(chǔ)器組作精延時(shí)，采用異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，用fw。lk2作 為數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)鐘，用帶多普勒頻率的時(shí)鐘f lk2作為數(shù)據(jù)讀出時(shí)鐘。
6.按權(quán)利要求4或5所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，如果在兩級(jí) 存儲(chǔ)器中進(jìn)行延時(shí)并分別加多普勒f(shuō)mdl、fmd2，那么fmd = fmdl+fmd2，第一級(jí)存儲(chǔ)器組的寫(xiě)時(shí)鐘 fwclkl = f。lkl，讀時(shí)鐘4 m = felkl+frld ；第二級(jí)存儲(chǔ)器組的寫(xiě)時(shí)鐘fw。lk2 = f。lk2，讀時(shí)鐘411 2 = f。lk2+f;2d，經(jīng)過(guò)兩級(jí)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)后，側(cè)音上帶的多普勒頻率等效于只用一級(jí)存儲(chǔ)器時(shí)該帶 的多普勒頻率。
7.按權(quán)利要求1或2所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，把兩級(jí)存儲(chǔ) 器組(M1、M2)組合成一級(jí)較大的存儲(chǔ)器組，根據(jù)距離的遠(yuǎn)近和模擬的精度分檔選取不同的 讀寫(xiě)時(shí)鐘，在同一檔中存儲(chǔ)器組用同一組時(shí)鐘frclk和fw。lk進(jìn)行異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。
8.按權(quán)利要求1或2及7所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，根據(jù)距 離的遠(yuǎn)近和模擬的精度分檔，距離較近時(shí)，用較快的時(shí)鐘frclkh和fw。lkh讀寫(xiě)存儲(chǔ)器組，距離 較遠(yuǎn)時(shí)，用稍慢的時(shí)鐘f;。lkl和fw。lkl讀寫(xiě)存儲(chǔ)器組。
9.按權(quán)利要求1所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，監(jiān)控處理計(jì)算 機(jī)根據(jù)軌道參數(shù)及天線(xiàn)方向圖計(jì)算出和差幅度，推算出衰減器的衰減量，分別控制和路、差 路方位、差路俯仰衰減器輸出信號(hào)的幅度，模擬目標(biāo)遠(yuǎn)近及與天線(xiàn)的對(duì)準(zhǔn)情況，實(shí)現(xiàn)角度模 擬。
10.按權(quán)利要求1所述的高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，其特征在于，分別模擬上 行、下行、上下行雙向的情況，在只模擬上行時(shí)，模擬器信道收上行頻率，發(fā)上行頻率，模擬 器中頻及側(cè)音多普勒頻率都按上行單向計(jì)算；只模擬下行時(shí)，模擬器信道收下行頻率，發(fā)下 行頻率，模擬器中頻及側(cè)音多普勒頻率都按下行單向計(jì)算；模擬上下行雙向時(shí)，模擬器信道 收上行頻率，發(fā)下行頻率，模擬器中頻及側(cè)音多普勒頻率都按上下行雙向計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明提出一種高精度模擬動(dòng)態(tài)目標(biāo)信號(hào)的方法，旨在提供一種耗費(fèi)硬件資源小，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離、高精度動(dòng)態(tài)模擬的處理方法。本發(fā)明將收到的中頻信號(hào)進(jìn)行載波解調(diào)后得到的測(cè)距音，存儲(chǔ)在作為距離時(shí)延的存儲(chǔ)器組中，在讀數(shù)據(jù)鐘上加上軌道參數(shù)中速度對(duì)應(yīng)的多普勒頻率，進(jìn)行異步讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，利用雙口RAM作為距離時(shí)延存儲(chǔ)器，以有限的存儲(chǔ)空間把極遠(yuǎn)距離分為粗細(xì)距離進(jìn)行組合模擬，或者根據(jù)距離遠(yuǎn)近及精度要求分檔模擬；利用和路、差路方位、差路俯仰衰減器，根據(jù)軌道參數(shù)中的角度數(shù)據(jù)及天線(xiàn)方向圖計(jì)算出和差信號(hào)幅度，推算出衰減器的衰減量，分別控制和路、差路輸出信號(hào)幅度進(jìn)行角度模擬，實(shí)現(xiàn)不同遠(yuǎn)近及不同精度的動(dòng)態(tài)模擬。
文檔編號(hào)G01S7/40GK101825699SQ20101012406
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者蘭宏志, 史為民, 李珂, 雷鳴 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所