78110A雷達(dá)信號模擬軟件

78110A雷達(dá)信號模擬軟件(簡稱雷達(dá)信號模擬軟件)主要用于模擬產(chǎn)生雷達(dá)發(fā)射信號和目標(biāo)回波信號，軟件將編譯生成的雷達(dá)信號任意波數(shù)據(jù)下載到信號發(fā)生器中，主要是1466-V矢量信號發(fā)生器，可實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信號模擬產(chǎn)生。軟件可模擬產(chǎn)生雷達(dá)脈沖信號，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜脈沖包絡(luò)和脈內(nèi)調(diào)制，具有重頻參差、抖動、滑變模擬功能。同時，軟件可實(shí)現(xiàn)雷達(dá)目標(biāo)回波信號模擬，更大可同時模擬64個目標(biāo)的回波信號，支持5種雷達(dá)天線掃描方式，支持脈內(nèi)復(fù)雜多調(diào)制信號和多雷達(dá)同時到達(dá)脈沖信號模擬。雷達(dá)信號模擬軟件可用于接收機(jī)測試和復(fù)雜電磁環(huán)境模擬，更大化模擬真實(shí)雷達(dá)信號環(huán)境。

雷達(dá)信號模擬測試解決方案主要由雷達(dá)信號模擬軟件和思儀科技旗下的信號發(fā)生類儀器產(chǎn)品組成，利用該系統(tǒng)用戶可以方便快捷的進(jìn)行雷達(dá)接收機(jī)測試。用戶根據(jù)需求進(jìn)行軟件參數(shù)設(shè)置，完成編譯后將數(shù)據(jù)下載至儀器中進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行射頻輸出。在圖1所示的雷達(dá)接收機(jī)測試系統(tǒng)中，1466-V矢量信號發(fā)生器將信號模擬軟件產(chǎn)生的基帶信號進(jìn)行上變頻，再通過空饋或線饋的方式輸出到雷達(dá)接收機(jī)中。用戶利用雷達(dá)信號模擬軟件可從信號的角度出發(fā)，對信號參數(shù)進(jìn)行具體設(shè)置，產(chǎn)生具有某些典型特征的脈沖信號，從而驗(yàn)證雷達(dá)接收機(jī)檢測和識別功能。

軟件特色

雷達(dá)發(fā)射信號、目標(biāo)回波信號及雜波噪聲干擾信號模擬功能；

復(fù)雜脈沖包絡(luò)、脈沖重頻信號模擬功能；

復(fù)雜脈內(nèi)調(diào)制信號模擬功能；

脈內(nèi)多調(diào)制及同時到達(dá)多脈沖信號模擬功能；

支持模擬多種天線掃描方式，并可自定義設(shè)置天線方向圖。

性能和優(yōu)點(diǎn)

軟件數(shù)據(jù)產(chǎn)生流程

雷達(dá)信號模擬軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)產(chǎn)生流程如圖所示。雷達(dá)信號模擬軟件提供友好的參數(shù)設(shè)置和預(yù)覽界面，用戶可根據(jù)需求方便快捷的設(shè)置相關(guān)參數(shù)。軟件對設(shè)置好的數(shù)據(jù)集合進(jìn)行解析，進(jìn)而編譯產(chǎn)生指定類型和參數(shù)的雷達(dá)信號，并以文件形式存放于系統(tǒng)存儲空間，以待用戶提取調(diào)用。此外，軟件也可直接對產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)通過LAN通信傳輸至信號發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)射頻輸出。

脈沖庫

雷達(dá)信號模擬軟件內(nèi)置豐富的信號波形庫，用戶可以實(shí)現(xiàn)對脈沖信號的控制，構(gòu)建定制脈沖波形。脈沖庫中脈沖信號幅度、頻率、相位以及脈沖重頻均可靈活設(shè)置，可任意定義多種脈沖包絡(luò)樣式。雷達(dá)信號模擬軟件提供常用脈沖包絡(luò)編輯功能，包括矩形、梯形、升余弦、根升余弦、指數(shù)以及鋸齒包絡(luò)，用戶還可自定義脈沖包絡(luò)。此外，雷達(dá)信號模擬軟件具有豐富的脈內(nèi)、脈間調(diào)制樣式，提供包括線性調(diào)頻、三角調(diào)頻、Frank碼、巴克碼、QPSK、FSK在內(nèi)的多種復(fù)雜脈內(nèi)調(diào)制方式。圖為具有梯形包絡(luò)的線性調(diào)頻信號，從圖中可以看出，用戶可以在多種調(diào)制樣式中進(jìn)行選擇。

脈沖序列庫

雷達(dá)信號模擬軟件內(nèi)置脈沖序列庫功能，用戶可以對脈沖庫中定義的脈沖信號進(jìn)行拼接建立新的脈沖序列信號。圖為雷達(dá)信號模擬軟件建立的脈沖序列信號，該序列信號共包含3個脈沖信號，分別具有不同的脈沖包絡(luò)和調(diào)制樣式。

目標(biāo)模擬

雷達(dá)信號模擬軟件多可同時模擬64個目標(biāo)的回波信號，目標(biāo)可方便添加和刪除。此外，用戶可對目標(biāo)的典型特征進(jìn)行設(shè)置，包括目標(biāo)起始位置、速度、加速度、RCS、起伏類型等。軟件內(nèi)置算法可以將用戶輸入的上述目標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換成信號特征，例如將速度信息轉(zhuǎn)換成多普勒信息等，終輸出符合用戶需求的信號。圖為雷達(dá)信號模擬軟件目標(biāo)設(shè)置界面，模擬的目標(biāo)個數(shù)為2。

背景模擬

雷達(dá)信號模擬軟件可模擬豐富的雷達(dá)背景信號，支持雜波、干擾、噪聲等背景信號模擬，結(jié)合目標(biāo)信號模擬，為驗(yàn)證雷達(dá)復(fù)雜背景下目標(biāo)檢測性能和接收通道射頻性能提供了可能。軟件可模擬地雜波、海雜波和氣象雜波，涵蓋不同種類雷達(dá)所面臨的雜波環(huán)境。此外，雷達(dá)信號模擬軟件可以直接通過雜波類型或雜波統(tǒng)計(jì)特性對雜波進(jìn)行建模仿真。圖為軟件模擬產(chǎn)生的氣象雜波信號，幅度服從瑞利分布，譜分布為柯西分布。

天線方向圖和掃描方式模擬

天線方向圖和掃描方式模擬是雷達(dá)回波信號模擬過程中不可或缺的步驟，主要體現(xiàn)在對目標(biāo)回波信號的幅度調(diào)制。雷達(dá)信號模擬軟件可模擬天線圓周掃描、扇掃描、圓錐掃描、螺旋掃描和柵掃描5種天線掃描樣式，同時支持Sinc型、高斯型和自定義型3種天線方向圖類型。針對每種天線掃描樣式軟件提供有天線增益、3dB波束寬度等參數(shù)配置功能。圖為軟件天線方向圖和掃描方式設(shè)置界面，天線方向圖為Sinc型，天線進(jìn)行圓周掃描。

脈內(nèi)多調(diào)制信號和同時到達(dá)多脈沖信號模擬

雷達(dá)信號模擬軟件支持脈內(nèi)多調(diào)制及同時到達(dá)多脈沖信號模擬功能，用戶可以在一個脈沖內(nèi)添加多種調(diào)制方式的雷達(dá)信號以及進(jìn)行多雷達(dá)信號同時到達(dá)模擬。圖為雷達(dá)信號模擬軟件建立的脈內(nèi)多調(diào)制信號模擬界面和多雷達(dá)信號同時到達(dá)模擬界面，該脈沖信號內(nèi)部包含多種雷達(dá)信號樣式，每種雷達(dá)信號具有不同的調(diào)制樣式。

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