一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，該模擬源包含：微控制單元、及與其依次連接的中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元、中頻混頻單元，及為上述單元提供電源的電源單元。中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元包含第一頻率合成單元、第二頻率合成單元；分別生成中頻線性調(diào)頻信號、相位連續(xù)的單頻信號。產(chǎn)生的兩路信號進(jìn)行上變頻混頻、帶通濾波處理及下變頻混頻、帶通濾波處理，最終獲得所需的低雜散線性調(diào)頻回波信號。本發(fā)明能夠在保證信號良好頻譜特性的前提下，加大了兩路信號間的頻率差，為二次混頻獲得良好頻譜特性的信號創(chuàng)造了條件；再將兩路信號進(jìn)行下變頻混頻和濾波，最終獲得低雜散的線性調(diào)頻回波信號，同時也保證了信號在相位上的連續(xù)性。
【專利說明】一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)導(dǎo)引頭的仿真測試中雷達(dá)信號模擬領(lǐng)域，具體涉及一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源。

【背景技術(shù)】
[0002]線性調(diào)頻信號通過在脈沖持續(xù)期間內(nèi)信號頻率的連續(xù)線性變化來獲一定帶寬的信號，其作為一種常用的雷達(dá)信號，因其具有良好的脈沖壓縮特性和分辨能力，在雷達(dá)導(dǎo)引頭中被廣泛應(yīng)用。而一種頻譜特性良好的低雜散線性調(diào)頻雷達(dá)回波信號模擬源在導(dǎo)引頭的研制和仿真測試過程中則顯的尤為重要。
[0003]線性調(diào)頻雷達(dá)回波信號中，主要包括兩部分信號，一部分為雷達(dá)本身工作時發(fā)射的線性調(diào)頻信號，另一部分為彈目相對運動所產(chǎn)生的多普勒信號。模擬產(chǎn)生線性調(diào)頻雷達(dá)回波信號，常用的方法是采用直接混頻技術(shù)，即將一路線性調(diào)頻中頻信號和一路承載多普勒信息的中頻單頻信號進(jìn)行直接混頻和濾波，最終得到所需的線性調(diào)頻回波信號。由于混頻器在混頻過程中存在交調(diào)寄生效應(yīng)這一固有特性，使得混頻后的輸出信號中，除了有最終所需要的上變頻混頻頻率外，還存在一系列的諧波頻率和組合頻率，這些無用的信號在最終輸出的線性調(diào)頻回波信號中便形成了干擾。同時，在中頻段，當(dāng)兩路待混頻的信號工作頻帶相距很近時，若進(jìn)行直接混頻，則混頻后的信號會在工作頻帶內(nèi)存在功率較大的低次諧波干擾，且該干擾很難通過帶通濾波器全部濾除，從而減小了信號源的有效工作帶寬。
[0004]目前國內(nèi)外也有相類似的專利和技術(shù)，如專利《低雜散的小步進(jìn)高速調(diào)頻頻率合成器》，公布號CN102013889A ;《細(xì)步進(jìn)超寬帶接變頻低雜散低相噪頻率合成器》，公布號CN102571086A，但該兩種頻率合成器的輸出信號不包含多普勒信息，在實際雷達(dá)測試中無法用以模擬目標(biāo)回波的速度信息。
[0005]在《海軍航空工程學(xué)院學(xué)報》2012年第27卷第三期的論文《一種中頻雷達(dá)模擬器的設(shè)計》中介紹了一種線性調(diào)頻雷達(dá)中頻信號源的設(shè)計，但其模擬的多普勒信號難以保證相位的連續(xù)性，因此會在一些相參體制的雷達(dá)測試中無法滿足要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，通過采用微控制單元控制分別第一直接數(shù)字式頻率合成器、第二直接數(shù)字式頻率合成器，產(chǎn)生相應(yīng)的中頻信號，第一直接數(shù)字式頻率合成器用于生成模擬雷達(dá)的線性調(diào)頻信號，第二直接數(shù)字式頻率合成器用于生成雷達(dá)導(dǎo)引頭與目標(biāo)間的速度信息，也即相應(yīng)的多普勒信號；產(chǎn)生的兩路信號通過中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元、中頻混頻單元進(jìn)行上變頻混頻、帶通濾波處理及下變頻混頻、帶通濾波處理，最終獲得所需的低雜散線性調(diào)頻回波信號。本發(fā)明提供的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，能夠在保證信號良好頻譜特性的前提下，加大了兩路信號間的頻率差，為二次混頻獲得良好頻譜特性的信號創(chuàng)造了條件；再將兩路信號進(jìn)行下變頻混頻和濾波，最終獲得低雜散的線性調(diào)頻回波信號，同時也保證了信號在相位上的連續(xù)性。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特點是，該模擬源包含:
微控制單元；
中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元，與所述微控制單元連接；
所述中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元包含分別與所述微控制單元輸出端連接的第一頻率合成單元、第二頻率合成單元；
所述第一頻率合成單元用于生成中頻線性調(diào)頻信號，所述第二頻率合成單元用于生成相位連續(xù)的單頻信號；
中頻混頻單元，與所述中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元連接；
電源單元，分別與所述微控制單元、中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元及中頻混頻單元連接。
[0008]優(yōu)選地，所述微控制單元包含:
數(shù)字處理模塊，與外部控制總線連接；所述數(shù)字處理模塊還包含第一控制總線；
FPGA模塊，與所述數(shù)字處理模塊輸出端連接；所述FPGA模塊還包含第一控制總線； 一對總線驅(qū)動器，每個所述總線驅(qū)動器與所述FPGA模塊輸出端連接；
一對總線驅(qū)動器，每個所述總線驅(qū)動器與對應(yīng)的所述數(shù)字處理模塊輸出端連接；
所述一對總線驅(qū)動器的輸出端分別與所述第一頻率合成單元輸入端、第二頻率合成單元輸入端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述第一頻率合成單元還包含:
第一直接數(shù)字式頻率合成器，與對應(yīng)的所述總線驅(qū)動器輸出端連接；
濾波網(wǎng)絡(luò)模塊，與所述第一直接數(shù)字式頻率合成器輸出端連接；
放大器，與所述濾波網(wǎng)絡(luò)模塊輸出端連接；
數(shù)控衰減器，與所述放大器輸出端、所述FPGA模塊的第一控制總線連接；
中頻開關(guān)，與所述數(shù)控衰減器輸出端、所述FPGA模塊的第一控制總線連接；所述中頻開關(guān)的輸出端與所述中頻混頻單元連接。
[0010]優(yōu)選地，所述第二頻率合成單元包含:
第二直接數(shù)字式頻率合成器，與對應(yīng)的所述總線驅(qū)動器輸出端連接；
濾波網(wǎng)絡(luò)模塊，與所述第二直接數(shù)字式頻率合成器輸出端連接；
放大器，與所述濾波網(wǎng)絡(luò)模塊輸出端連接；
數(shù)控衰減器，與所述放大器輸出端、所述FPGA模塊的第一控制總線連接；
中頻開關(guān)，與所述數(shù)控衰減器輸出端、所述FPGA模塊的第一控制總線連接；所述中頻開關(guān)的輸出端與所述中頻混頻單元連接。
[0011]優(yōu)選地,所述中頻混頻單元包含:
高頻本振信號發(fā)生模塊，
第一上變頻混頻模塊，分別與所述第一頻率合成單元輸出端、高頻本振信號發(fā)生模塊輸出端連接；
第二上變頻混頻模塊，分別與所述第二頻率合成單元輸出端、高頻本振信號發(fā)生模塊輸出端連接；
回波信號混頻器，分別與所述第一上變頻混頻模塊輸出端、第二上變頻混頻模塊輸出端連接； 信號處理模塊，與所述回波信號混頻器輸出端連接。
[0012]優(yōu)選地，所述高頻本振信號發(fā)生模塊包含:晶振，及與所述恒溫晶振依次連接的固定頻率源、功分器；
所述功分器的輸出端分別與所述第一上變頻混頻模塊、第二上變頻混頻模塊連接。
[0013]優(yōu)選地，所述第一上變頻混頻模塊包含:
第一放大器，與所述功分器的輸出端連接；
第一隔離器，與所述第一放大器輸出端連接；
混頻器，分別與所述第一隔離器輸出端、第一頻率合成單元的中頻開關(guān)輸出端連接； 帶通濾波器，與所述混頻器輸出端連接；
第二放大器，與所述帶通濾波器輸出端連接；
第二隔離器，與所述第二放大器輸出端連接；所述第二隔離器的輸出端與所述回波信號混頻器連接。
[0014]優(yōu)選地，所述第二上變頻混頻模塊包含:
第三放大器，與所述功分器的輸出端連接；
第三隔離器，與所述第三放大器輸出端連接；
混頻器，分別與所述第三隔離器輸出端、第二頻率合成單元的中頻開關(guān)輸出端連接； 帶通濾波器，與所述混頻器輸出端連接；
第四放大器，與所述帶通濾波器輸出端連接；
第四隔離器，與所述第四放大器輸出端連接；所述第四隔離器的輸出端與所述回波信號混頻器連接。
[0015]優(yōu)選地，所述信號處理模塊包含:帶通濾波器，及與所述帶通濾波器依次連接的放大器、第五隔離器、中頻開關(guān)、第六隔離器及數(shù)控衰減器；
所述中頻開關(guān)、數(shù)控衰減器分別與所述第一控制總線連接；
所述帶通濾波器與所述回波信號混頻器輸出端連接。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本方案在直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了二次混頻技術(shù)，大大增加了信號源的有效工作帶寬。同時，該發(fā)明最終所獲得的信號很好地抑制了帶內(nèi)諧波和雜散，在保證了相位連續(xù)性的基礎(chǔ)上，獲得頻譜特性良好線性調(diào)頻回波信號，同時也大大增加了輸出信號工作帶寬。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源的中頻混頻單元結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0020]如圖1所示，一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，該模擬源包含:微控制單元10、及與其依次連接的中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元20、中頻混頻單元30，以及分別為控制單元10、中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元20、中頻混頻單元30提供電源的電源單元40。
[0021]如圖1所示，微控制單元10包含:數(shù)字處理模塊11、FPGA模塊12及一對總線驅(qū)動器13。其中數(shù)字處理模塊11包含第一控制總線111。數(shù)字處理模塊11與FPGA模塊12的輸出端連接。每個總線驅(qū)動器13與FPGA模塊12輸出端連接；一對總線驅(qū)動器13的輸出端分別與第一頻率合成單元21輸入端、第二頻率合成單元22輸入端連接。
[0022]本實施例中，數(shù)字處理模塊11采用TI公司的定點型32位DSP芯片TMS320F2812，用來接收通過外部控制總線發(fā)送過來的控制指令并發(fā)送給FPGA模塊12。
[0023]FPGA模塊12采用Altera公司的Cyclone II芯片EP2C50F484C6，完成指令的解碼功能，并根據(jù)控制碼通過第一控制總線111對后級各單元和模塊進(jìn)行實時控制。FPGA的工作時鐘(也即圖1所示的時鐘輸入I)和同步脈沖由被測雷達(dá)系統(tǒng)提供，從而保證信號源與雷達(dá)系統(tǒng)在控制時序上的同步性。
[0024]如圖1所示，中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元20包含分別與微控制單元10輸出端連接的第一頻率合成單元21、第二頻率合成單元22 ;第一頻率合成單元21用于生成中頻線性調(diào)頻信號，第二頻率合成單元22用于生成相位連續(xù)的單頻信號。
[0025]本實施例中，第一頻率合成單元21用于生成中頻線性調(diào)頻信號為模擬雷達(dá)產(chǎn)生的線性調(diào)頻信號；第二頻率合成單元22用于生成相位連續(xù)的單頻信號為模擬回波信號的多普勒信號。
[0026]第一頻率合成單元21還包含:第一直接數(shù)字式頻率合成器211、濾波網(wǎng)絡(luò)模塊212、放大器213、數(shù)控衰減器214及中頻開關(guān)215。
[0027]其中，第一直接數(shù)字式頻率合成器211與對應(yīng)的總線驅(qū)動器13輸出端連接。濾波網(wǎng)絡(luò)模塊212與第一直接數(shù)字式頻率合成器211輸出端連接。放大器213與濾波網(wǎng)絡(luò)模塊212輸出端連接。數(shù)控衰減器214，與放大器213輸出端、FPGA模塊12的第一控制總線111連接。中頻開關(guān)215與數(shù)控衰減器214輸出端、FPGA模塊12的第一控制總線111連接；中頻開關(guān)215的輸出端與中頻混頻單元30連接。
[0028]第二頻率合成單元22包含:第二直接數(shù)字式頻率合成器221、濾波網(wǎng)絡(luò)模塊222、放大器223、數(shù)控衰減器224及中頻開關(guān)225。
[0029]其中，第二直接數(shù)字式頻率合成器221與對應(yīng)的總線驅(qū)動器13輸出端連接。濾波網(wǎng)絡(luò)模塊222與第二直接數(shù)字式頻率合成器221輸出端連接。放大器223與濾波網(wǎng)絡(luò)模塊222輸出端連接。數(shù)控衰減器224與放大器223輸出端、FPGA模塊12的第一控制總線111連接。中頻開關(guān)225與數(shù)控衰減器224輸出端、FPGA模塊12的第一控制總線111連接；中頻開關(guān)225的輸出端與中頻混頻單元30連接。
[0030]本實施例中，第一直接數(shù)字式頻率合成器211、第二直接數(shù)字式頻率合成器221均為直接數(shù)字式頻率合成器(Direct Digital frequency Synthesis,簡稱DDS);每個DDS選用ADI公司的AD9910。如圖1所示，第一直接數(shù)字式頻率合成器211、第二直接數(shù)字式頻率合成器221的工作時鐘也即時鐘輸入2由被測雷達(dá)系統(tǒng)通過外部功分器500提供，從而保證輸出信號與雷達(dá)系統(tǒng)的同步性。
[0031]如圖2所示中頻混頻單元30包含:高頻本振信號發(fā)生模塊31、第一上變頻混頻模塊32、第二上變頻混頻模塊33、回波信號混頻器34及信號處理模塊35。其中，第一上變頻混頻模塊32分別與第一頻率合成單元21輸出端、高頻本振信號發(fā)生模塊31輸出端連接；第二上變頻混頻模塊33分別與第二頻率合成單元22輸出端、高頻本振信號發(fā)生模塊31輸出端連接；回波信號混頻器34分別與第一上變頻混頻模塊32輸出端、第二上變頻混頻模塊33輸出端連接；信號處理模塊35與回波信號混頻器34輸出端連接。
[0032]高頻本振信號發(fā)生模塊31包含:晶振311，及與恒溫晶振311依次連接的固定頻率源312、功分器313。功分器313的輸出端分別與第一上變頻混頻模塊32、第二上變頻混頻模塊33連接。
[0033]本實施例中，晶振311為恒溫晶振。高頻本振信號發(fā)生模塊31用于產(chǎn)生參考高頻本振信號FO，
第一上變頻混頻模塊32包含:第一放大器321、第一隔離器322、混頻器323、帶通濾波器324、第二放大器325及第二隔離器326。
[0034]其中，第一放大器321與功分器313的輸出端連接。第一隔離器322與第一放大器321輸出端連接。混頻器323分別與第一隔離器322輸出端、第一頻率合成單元21的中頻開關(guān)215輸出端連接。帶通濾波器324與混頻器323輸出端連接；第二放大器325與帶通濾波器324輸出端連接。第二隔離器326與第二放大器325輸出端連接；第二隔離器326的輸出端與回波信號混頻器34連接。
[0035]第二上變頻混頻模塊33包含:第三放大器331、第三隔離器332、混頻器333、帶通濾波器334、第四放大器335及第四隔離器336。
[0036]其中，第三放大器331與功分器313的輸出端連接。第三隔離器332與第三放大器331輸出端連接?；祛l器333分別與第三隔離器332輸出端、第二頻率合成單元22的中頻開關(guān)225輸出端連接。帶通濾波器334與混頻器333輸出端連接；第四放大器335與帶通濾波器334輸出端連接。第四隔離器336與第四放大器335輸出端連接；第四隔離器336的輸出端與回波信號混頻器34連接。
[0037]信號處理模塊35包含:帶通濾波器351，及與帶通濾波器351依次連接的放大器352、第五隔離器353、中頻開關(guān)354、第六隔離器355及數(shù)控衰減器356。中頻開關(guān)354、數(shù)控衰減器356分別與第一控制總線111連接；帶通濾波器351與回波信號混頻器34輸出端連接。
[0038]本實施例中混頻器323、混頻器333、回波信號混頻器34均采用型號為MDB-03M的混頻器。帶通濾波器324、帶通濾波器334、帶通濾波器351均采用型號為5MB/C-850/T60-18的帶通濾波器。
[0039]本實施例中，數(shù)控衰減器214、數(shù)控衰減器224、數(shù)控衰減器356均采用M/A-C0M公司的AT65-0106，其工作頻帶為(T2GHz，衰減最多可達(dá)50dB。其中，數(shù)控衰減器214、數(shù)控衰減器224由第一控制總線111進(jìn)行關(guān)斷控制。中頻開關(guān)215、中頻開關(guān)225中頻開關(guān)354選用的是AD公司的ADG901，該開關(guān)具有較低的插損和40dB@lGHz的關(guān)斷比，為達(dá)到更好的信號關(guān)斷效果，中頻開關(guān)單元實際采用了兩級ADG901串聯(lián)的方案。中頻開關(guān)215、中頻開關(guān)225由第一控制總線111進(jìn)行關(guān)斷控制。
[0040]如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，具體工作原理如下:
首先，數(shù)字處理模塊11通過外部控制總線接收控制命令，并將該命令發(fā)送至FPGA模塊12，F(xiàn)PGA模塊12分別通過第二控制總線121、第三控制總線131控制一對總線驅(qū)動器13。
[0041]其次，該對總線驅(qū)動器13分別控制第一直接數(shù)字式頻率合成器211、第二直接數(shù)字式頻率合成器221產(chǎn)生中頻線性調(diào)頻信號、相位連續(xù)的單頻信號。同時為保證輸出信號與雷達(dá)系統(tǒng)同步，雷達(dá)系統(tǒng)通過外部功分器500控制第一直接數(shù)字式頻率合成器211、第二直接數(shù)字式頻率合成器221。
[0042]再次，由第一直接數(shù)字式頻率合成器211產(chǎn)生中頻線性調(diào)頻信號通過濾波網(wǎng)絡(luò)模塊212、放大器213、數(shù)控衰減器214及中頻開關(guān)215處理，生成處理后的線性調(diào)頻信號F1。由第二直接數(shù)字式頻率合成器221產(chǎn)生相位連續(xù)的單頻信號通過濾波網(wǎng)絡(luò)模塊222、放大器223、數(shù)控衰減器224及中頻開關(guān)225處理，生成處理后的單頻信號F2。同時數(shù)字處理模塊11的第一控制總線111分別控制數(shù)控衰減器214、中頻開關(guān)215及數(shù)控衰減器224、中頻開關(guān)225。
[0043]然后，進(jìn)行對處理后的線性調(diào)頻信號F1、處理后的單頻信號F2上變頻處理。
[0044]高頻本振信號發(fā)生模塊31生成參考高頻本振信號H)，該參考高頻本振信號H)分別通過第一上變頻混頻模塊32的第一放大器321、第一隔離器322處理后，通過混頻器323與處理后的線性調(diào)頻信號Fl進(jìn)行混頻，生成混頻信號HHF1。該混頻信號RHFl經(jīng)過帶通濾波器324、第二放大器325及第二隔離器326處理，得到頻點為RHFl的信號。由于H)和Fl頻率相差較大，因此保證了混頻后的大功率的低次諧波，如2 F0,2 Fl、2 FO-FU2 FO+Fl等，均能夠較遠(yuǎn)的落在該帶通濾波器的通頻帶外，從而能很好的被濾除。
[0045]參考高頻本振信號H)分別通過第二上變頻混頻模塊33的第三放大器331、第三隔離器322處理后，通過混頻器323與處理后的線性調(diào)頻信號F2進(jìn)行混頻，生成混頻信號F0-F2.該混頻信號F0-F2經(jīng)過帶通濾波器334、第二放大器335及第二隔離器336處理，得到頻點為H)-F2的信號。由于H)和F2頻率相差較大，因此保證了混頻后的大功率的低次諧波，如2 F0,2 F2、2 FO+ F2、2 FO- F2等，均能夠較遠(yuǎn)的落在該帶通濾波器的通頻帶外，從而能很好的被濾除。
[0046]最后，兩路混頻信號RHFl、R)_F2進(jìn)行下變頻處理。
[0047]兩路混頻信號RHFl、R)_F2通過回波信號混頻器34進(jìn)行混頻，混頻后將混頻信號送入帶通濾波器351、放大器352、第五隔離器353、中頻開關(guān)354、第六隔離器355及數(shù)控衰減器356處理，獲得差頻頻率信號(RHFl) - (F0-F2),也即得到最終的帶有多普勒信息的線性調(diào)頻中頻信號:F3=F1+ F2。
[0048]由于在進(jìn)行上變頻混頻后，兩路中頻信號頻譜均被搬移至較高頻段，且信號頻帶也分開，從而保證在進(jìn)行下變頻混頻后的信號中，有著較大功率的低次諧波，如2*(F0+F1)、2* ( F0-F1)、2* ( F0+Fl)-( F0_F1)、2* ( F0-F1)-(RHFl)等，由于其中有參考高頻本振信號H)的存在，使得其能夠較遠(yuǎn)的分布在最終工作頻帶外；這樣通過帶通濾波器351便能很容易的將該諧波雜散濾除，最終獲得一個在寬頻帶范圍內(nèi)低雜散的線性調(diào)頻信號。
[0049]經(jīng)過試驗對比，本發(fā)明提供的一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，相比于將兩路中頻信號Fl和F2進(jìn)行直接混頻的方案，在保證了輸出信號相位連續(xù)的同時，將混頻后信號的諧波與雜散降低了 50dBm以上，從而也大大提高了輸出信號工作帶寬。
[0050]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，該模擬源包含: 微控制單元(10)； 中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元(20)，與所述微控制單元(10)連接； 所述中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元(20)包含分別與所述微控制單元(10)輸出端連接的第一頻率合成單元(21)、第二頻率合成單元(22)； 所述第一頻率合成單元(21)用于生成中頻線性調(diào)頻信號，所述第二頻率合成單元(22)用于生成相位連續(xù)的單頻信號； 中頻混頻單元(30)，與所述中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元(20)連接； 電源單元(40)，分別與所述微控制單元(10)、中頻信號產(chǎn)生及調(diào)理單元(20)及中頻混頻單元(30)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述微控制單元(10)包含: 數(shù)字處理模塊(11)，與外部控制總線連接；所述數(shù)字處理模塊(11)還包含第一控制總線(111)； FPGA模塊(12)，與所述數(shù)字處理模塊(11)輸出端連接； 一對總線驅(qū)動器(13)，分別與所述FPGA模塊(12)輸出端連接； 所述一對總線驅(qū)動器(13)的輸出端分別與所述第一頻率合成單元(21)輸入端、第二頻率合成單元(22 )輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述第一頻率合成單元(21)還包含: 第一直接數(shù)字式頻率合成器(211)，與對應(yīng)的所述總線驅(qū)動器(13)輸出端、外部功分器(500)連接； 濾波網(wǎng)絡(luò)模塊(212)，與所述第一直接數(shù)字式頻率合成器(211)輸出端連接； 放大器(213)，與所述濾波網(wǎng)絡(luò)模塊(212)輸出端連接； 數(shù)控衰減器(214)，與所述放大器(213)輸出端、所述FPGA模塊(12)的第一控制總線(111)連接； 中頻開關(guān)(215)，與所述數(shù)控衰減器(214)輸出端、所述FPGA模塊(12)的第一控制總線(111)連接；所述中頻開關(guān)(215)的輸出端與所述中頻混頻單元(30)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述第二頻率合成單元(22)包含: 第二直接數(shù)字式頻率合成器(221)，與對應(yīng)的所述總線驅(qū)動器(13)輸出端、外部功分器(500)連接； 濾波網(wǎng)絡(luò)模塊(222)，與所述第二直接數(shù)字式頻率合成器(221)輸出端連接； 放大器(223)，與所述濾波網(wǎng)絡(luò)模塊(222)輸出端連接； 數(shù)控衰減器(224)，與所述放大器(223)輸出端、所述FPGA模塊(12)的第一控制總線(111)連接； 中頻開關(guān)(225)，與所述數(shù)控衰減器(224)輸出端、所述FPGA模塊(12)的第一控制總線(111)連接；所述中頻開關(guān)(225)的輸出端與所述中頻混頻單元(30)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述中頻混頻單元(30)包含: 高頻本振信號發(fā)生模塊(31)， 第一上變頻混頻模塊(32)，分別與所述第一頻率合成單元(21)輸出端、高頻本振信號發(fā)生模塊(31)輸出端連接； 第二上變頻混頻模塊(33)，分別與所述第二頻率合成單元(22)輸出端、高頻本振信號發(fā)生模塊(31)輸出端連接； 回波信號混頻器(34)，分別與所述第一上變頻混頻模塊(32)輸出端、第二上變頻混頻模塊(33)輸出端連接； 信號處理模塊(35)，與所述回波信號混頻器(34)輸出端連接。
6.如權(quán)利要求5所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述高頻本振信號發(fā)生模塊(31)包含:晶振(311)，及與所述恒溫晶振(311)依次連接的固定頻率源(312)、功分器(313)； 所述功分器(313)的輸出端分別與所述第一上變頻混頻模塊(32)、第二上變頻混頻模塊(33)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述第一上變頻混頻模塊(32)包含: 第一放大器(321)，與所述功分器(313)的輸出端連接； 第一隔離器(322)，與所述第一放大器(321)輸出端連接； 混頻器(323)，分別與所述第一隔離器(322)輸出端、第一頻率合成單元(21)的中頻開關(guān)(215)輸出端連接； 帶通濾波器(324)，與所述混頻器(323)輸出端連接； 第二放大器(325)，與所述帶通濾波器(324)輸出端連接； 第二隔離器(326)，與所述第二放大器(325)輸出端連接；所述第二隔離器(326)的輸出端與所述回波信號混頻器(34)連接。
8.如權(quán)利要求6所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述第二上變頻混頻模塊(33)包含: 第三放大器(331)，與所述功分器(313)的輸出端連接； 第三隔離器(332)，與所述第三放大器(331)輸出端連接； 混頻器(333)，分別與所述第三隔離器(332)輸出端、第二頻率合成單元(22)的中頻開關(guān)(225)輸出端連接； 帶通濾波器(334)，與所述混頻器(333)輸出端連接； 第四放大器(335)，與所述帶通濾波器(334)輸出端連接； 第四隔離器(336)，與所述第四放大器(335)輸出端連接；所述第四隔離器(336)的輸出端與所述回波信號混頻器(34)連接。
9.如權(quán)利要求5所述的低散射雷達(dá)中頻回波信號模擬源，其特征在于，所述信號處理模塊(35)包含:帶通濾波器(351)，及與所述帶通濾波器(351)依次連接的放大器(352)、第五隔離器(353)、中頻開關(guān)(354)、第六隔離器(355)及數(shù)控衰減器(356); 所述中頻開關(guān)(354)、數(shù)控衰減器(356)分別與所述第一控制總線(111)連接； 所述帶通濾波器(351)與所述回波信號混頻器(34)輸出端連接。
【文檔編號】G01S7/40GK104345304SQ201410521795
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】姜海衛(wèi), 盧巖輝, 李媛媛, 劉瑩, 邵晟 申請人:上海無線電設(shè)備研究所