薛智遠(yuǎn) 彭志剛

在現(xiàn)代雷達(dá)調(diào)試和外場(chǎng)維護(hù)過(guò)程中，對(duì)雷達(dá)性能指標(biāo)的測(cè)試是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如果采用真實(shí)的目標(biāo)進(jìn)行外場(chǎng)試飛，不但要耗費(fèi)大量的人力、物力，而且試飛結(jié)果還不準(zhǔn)確，無(wú)法真實(shí)反映雷達(dá)的性能參數(shù)，所以，采用目標(biāo)模擬技術(shù)是一個(gè)理想的選擇。下面，筆者介紹了一種基于PXI硬件的雷達(dá)目標(biāo)模擬器設(shè)計(jì)方法。

一、功能及組成

1.功能

雷達(dá)目標(biāo)模擬器具有生成雷達(dá)回波信號(hào)的功能，而且可以對(duì)待測(cè)試?yán)走_(dá)實(shí)施干擾。其中，干擾種類包括假目標(biāo)干擾及噪聲干擾，噪聲干擾又包括多普勒噪聲干擾、瞄準(zhǔn)噪聲干擾。同時(shí)，雷達(dá)目標(biāo)模擬器要具備地圖顯示功能。

2.組成

雷達(dá)目標(biāo)模擬器基于PXI平臺(tái)，PXI是一種堅(jiān)固且基于PC的平臺(tái)，適用于測(cè)量和自動(dòng)化系統(tǒng)。PXI平臺(tái)結(jié)合了PCI的電氣總線特性、Compact PCI的模塊化及Eurocard機(jī)械封裝的特性，增加了專門的同步總線和主要軟件特性。PXI的高性能、低成本部署平臺(tái)可用于多種領(lǐng)域，如制造測(cè)試、軍事和航空、機(jī)器監(jiān)控、汽車和工業(yè)測(cè)試。PXI于1997年開(kāi)發(fā)，并在1998年發(fā)布，其公開(kāi)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由PXI系統(tǒng)聯(lián)盟（PXISA）管理，該聯(lián)盟由七十多家公司組成，它們共同推廣PXI標(biāo)準(zhǔn)，確保PXI的互通性，并維護(hù)PXI規(guī)范。

在PXI平臺(tái)上配置控制器，能用于實(shí)現(xiàn)雷達(dá)目標(biāo)模擬器的軟件控制。時(shí)鐘同步板卡用于完成PXI平臺(tái)與實(shí)際雷達(dá)系統(tǒng)的定時(shí)同步，并將該同步信號(hào)路由至其他板卡;矢量信號(hào)發(fā)生器用于完成雷達(dá)基帶信號(hào)的生成，距離和多普勒調(diào)制及上變頻等操作;矢量信號(hào)分析儀用于完成雷達(dá)信號(hào)接收、下變頻、DRFM等操作;磁盤陣列用于完成SAR等離線數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

接收到雷達(dá)發(fā)射的射頻信號(hào)后，經(jīng)矢量信號(hào)分析儀板卡，進(jìn)行ADC、數(shù)字均衡、數(shù)據(jù)抽取后進(jìn)行DRFM，上位機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制、硬件配置、參數(shù)配置、雷達(dá)關(guān)鍵參數(shù)顯示、雷達(dá)圖形顯示、功率控制、地圖顯示、干擾數(shù)據(jù)生成等功能，上位機(jī)與FPGA通過(guò)PXI平臺(tái)的DMA通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

在矢量信號(hào)發(fā)生器板卡中，完成以下工作：①根據(jù)實(shí)際雷達(dá)脈沖參數(shù)，利用DDS生成雷達(dá)模擬回波及假目標(biāo);②生成偽隨機(jī)的噪聲;③讀取磁盤陣列中預(yù)先存儲(chǔ)好的模擬回波;④將接收到的回波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，讀取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)到幾個(gè)通道的FIFO中。

根據(jù)上位機(jī)選擇的工作模式，將不同通道的上述回波數(shù)據(jù)進(jìn)行距離調(diào)制及多普勒調(diào)制，調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)插值、數(shù)字均衡、DAC后通過(guò)射頻輸出端口輸出。

三、軟件設(shè)計(jì)

目標(biāo)模擬器軟件設(shè)計(jì)主要任務(wù)為根據(jù)目標(biāo)參數(shù)計(jì)算目標(biāo)回波數(shù)據(jù)，并將回波數(shù)據(jù)按延時(shí)關(guān)系存儲(chǔ)在回波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，在發(fā)射觸發(fā)脈沖的觸發(fā)下按時(shí)間時(shí)序送DAC變換輸出回波視頻信號(hào)。

四、結(jié)語(yǔ)

雷達(dá)目標(biāo)模擬器作為雷達(dá)的輔助設(shè)備，它的通用形和簡(jiǎn)便性越來(lái)越受到人們的重視，對(duì)雷達(dá)目標(biāo)模擬的研究也越來(lái)越多。筆者闡述了一種基于PXI平臺(tái)的目標(biāo)模擬方法，為開(kāi)發(fā)便攜式雷達(dá)目標(biāo)模擬器提供了新的思路。

（作者單位：薛智遠(yuǎn) ?遼寧省大連市91445部隊(duì)13分隊(duì);彭志剛海軍航空大學(xué)青島校區(qū)航空電子工程與指揮系）