一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，包括：電源模塊、速度處理器電流測量模塊、頻率變換模塊、速度處理器相關(guān)功能測試電路、脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)，特征信號的合成電路采用模塊化的設(shè)計。根據(jù)測試需求本發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置可以通過修改信道的特征從而組合出多種類型的多普勒信號，以滿足不同雷達(dá)速度處理器的需要。本發(fā)明還涉及一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法，操作步驟簡單，大大降低了作業(yè)成本。
【專利說明】一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代雷達(dá)的任務(wù)不僅可以測量目標(biāo)的距離、方位和仰角，也可以測量目標(biāo)的速度以及其它相關(guān)信息。雷達(dá)發(fā)射的信號本身并不含任何信息，只有當(dāng)發(fā)射的雷達(dá)信號遇到目標(biāo)后，目標(biāo)對這個信號進(jìn)行調(diào)制并反射形成回波，此時回波中才包含目標(biāo)的信息，對回波進(jìn)行處理就可以得到有關(guān)目標(biāo)的信息。
[coos] 脈沖多普勒雷達(dá)，簡稱ro雷達(dá)，是一種應(yīng)用多普勒效應(yīng)在強(qiáng)背景(地、海面)雜波下發(fā)現(xiàn)運(yùn)動目標(biāo)并測量其位置和相對速度的脈沖雷達(dá)。所謂多普勒效應(yīng)是指相對運(yùn)動物體回波與雷達(dá)發(fā)射波之間存在著頻移，頻移的大小與相對速度成正比。脈沖多普勒雷達(dá)具有較強(qiáng)的抑制地物雜波干擾和測速能力，目前已廣泛應(yīng)用于機(jī)載火控雷達(dá)、預(yù)警雷達(dá)、及戰(zhàn)場偵察、靶場測量等雷達(dá)中。
[0004]速度處理器對信號的處理包括，消除不需要的信號(如雜波)及干擾，并且選取或加強(qiáng)由目標(biāo)產(chǎn)生的回波信號，然后做出檢測判決。相參是脈沖多普勒雷達(dá)實現(xiàn)的基礎(chǔ)，相參是指目標(biāo)回波信號和發(fā)射信號之間應(yīng)保持嚴(yán)格的相位關(guān)系，并用以提取目標(biāo)的有關(guān)信息。當(dāng)時間差無法區(qū)分和背景干擾時，而速度差卻可以輕易把他們區(qū)分出來。從運(yùn)動目標(biāo)的回波信號的頻率，有別于發(fā)射信號，而且這種差別的大小正比于目標(biāo)的速度。
[0005]在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的研制和調(diào)試過程中，對雷達(dá)處理器的性能和指標(biāo)的測試是一個重要的環(huán)節(jié)。如果雷達(dá)的整機(jī)調(diào)試和性能鑒定都采用外場試飛，即用真實目標(biāo)(如飛機(jī))給雷達(dá)提供測試信號，不僅花費(fèi)大量的人力、財力和物力，而且也是研制周期加長，產(chǎn)能降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理的、可以避免場外耗費(fèi)大量人力和物力以及財力的、室內(nèi)即可實現(xiàn)的對雷達(dá)速度度處理器進(jìn)行測試的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置。
[0007]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，包括電源模塊分別與脈沖多普勒信號合成裝置、速度處理器電流測量模塊、速度處理器測試電路、頻率變換裝置以及脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器連接供電，其中，脈沖多普勒信號合成裝置合成多種不同多普勒信號對脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器進(jìn)行調(diào)試；速度處理器電流測量模塊測試脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器的電流；速度處理器測試電路接收外部信號源與速度處理器的信號、控制1553B的RT地址、控制天線系數(shù)的輸入、顯示被調(diào)試模塊的狀態(tài)、模擬速度處理器的AFC故障；頻率變換裝置提供副載波信號、VCO信號、差信號；所述電源模塊采用220V交流電。
[0008]上述方案中優(yōu)選的是，所述脈沖多普勒信號合成裝置所合成的多普勒信號包括:不含寬帶噪聲的連續(xù)波信號、不含寬帶噪聲的頻譜信號、不含信號的寬帶噪聲、S/N可變的頻譜加噪聲信號。
[0009]不含寬帶噪聲的連續(xù)波信號由VCO信號經(jīng)低通濾波器、信號選擇電路、AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號通過BNC接口輸入到速度處理器；
[0010]不含寬帶噪聲的頻譜信號是噪聲發(fā)生器產(chǎn)生的白噪聲經(jīng)由信號放大器、可調(diào)衰減器、信號放大器、混頻器、低通濾波器、通道切換、91頻譜通道/92頻譜通道、通道切換裝置、信號放大器、混頻器、低通濾波器、信噪比調(diào)節(jié)器、信號選擇電路、AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號，通過BNC接口輸入到多普勒雷達(dá)速度處理器；
[0011]不含信號的寬帶噪聲信號是噪聲發(fā)生器產(chǎn)生的白噪聲經(jīng)由信號放大器、可調(diào)衰減器、信號放大器、混頻器、副載波信號、低通濾波器、91噪聲通道/92噪聲通道、可調(diào)衰減器/可調(diào)衰減器、通道切換裝置、信號放大器、混頻器、低通濾波器、信號選擇電路、AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號通過BNC接口輸入到被測多普勒雷達(dá)速度處理器。
[0012]S/N可變的頻譜加噪聲信號是由不含寬帶噪聲的頻譜信號和不含信號的寬帶噪聲同時經(jīng)過選擇電路、經(jīng)過AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號通過BNC接口輸入到被測多普勒雷達(dá)速度處理器。
[0013]上述任一方案中優(yōu)選的是，脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置通過BNC線纜連接雙蹤示波器、頻譜分析儀、模擬交流毫伏表、頻率計。數(shù)字電壓表通過表筆與速度處理器電流測量模塊的電流監(jiān)視孔相連，脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置通過數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù)接口測試裝置連接，其中，雙蹤示波器監(jiān)視關(guān)鍵信號的波形，頻譜分析儀監(jiān)視輸出的多普勒信號的頻譜，模擬交流毫伏表主要監(jiān)視輸出的多普勒信號以及中間態(tài)信號的功率，頻率計監(jiān)視關(guān)鍵輸出信號的頻率波動，數(shù)字電壓表測量電阻兩端的電壓，數(shù)據(jù)接口測試裝置調(diào)測試ARINCA、ARINC B以及1553B總線接口。
[0014]本發(fā)明還涉及一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法，所采用的調(diào)試裝置為上述任一方案所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置。
[0015]上述方案中優(yōu)選的是，包括如下步驟:
[0016]多普勒信號合成步驟，所述脈沖多普勒信號合成裝置合成多普勒信號；
[0017]多普勒信號選擇步驟，改變信號選擇電路實現(xiàn)不同多普勒信號的選擇；
[0018]多普勒信號輸出步驟，經(jīng)BNC接口將多普勒信號輸出并傳送至被測雷達(dá)速度處理器中；
[0019]顯示步驟，將測試數(shù)據(jù)分別輸出至雙蹤示波器、頻譜分析儀、模擬交流毫伏表、頻率計、數(shù)字電壓表、數(shù)據(jù)接口測試裝置顯示測試結(jié)果；
[0020]判定步驟，根據(jù)顯示結(jié)果與基準(zhǔn)位比較，判定被測雷達(dá)速度處理器的性能。
[0021]上述任一方案中優(yōu)選的是，信號選擇電路切換的方式為儀表界面手動切換。
[0022]上述任一方案中優(yōu)選的是，通過頻譜通道及噪聲信道的切換實現(xiàn)不同多普勒信號的合成。
[0023]上述任一方案中優(yōu)選的是，通過頻譜通道及噪聲信道的切換實現(xiàn)不同多普勒信號的合成。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置能夠，根據(jù)需要可以增加或者修改信道的特征來合成多種類型的多普勒信號，以滿足不同處理器的需要，并且本發(fā)明提供的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法操作簡單，測試結(jié)果準(zhǔn)確，避免了在場外對雷達(dá)速度處理器進(jìn)行測試的而造成的大量人力、物力、財力的耗費(fèi)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是按照發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置的一優(yōu)選實施例對被測多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試的框圖。；
[0026]圖2是按照發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置的圖1所示實施例的速度處理器測試裝置示意圖；
[0027]圖3是按照發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置的圖1所示實施例的速度處理器測試裝置頻率變換模塊的示意圖；
[0028]圖4是按照發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置的圖1所示實施例的脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)的示意圖；
[0029]圖5是按照發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置調(diào)試連接框圖。
[0030]附圖標(biāo)記:
[0031]O-雷達(dá)速度處理器；1_電源模塊；11-方式故障模擬控制電路；12_.速度處理器載波信號；13_施密特觸發(fā)器I ;14_四分頻器；15_副載波信號I ; 16-信號切換；17_低通濾波器；18_施密特觸發(fā)器2 ；19-速度處理器VCO信號；
[0032]2-速度處理器電流測量模塊；20_施密特觸發(fā)器3 ；21-頻率相減器I ;22_BNC1輸出接口 ；23_外部信號源I ;24_施密特觸發(fā)器4 ；25-頻率相減器2 ；26-BNC2輸出接口；27-外部信號源2 ；28-施密特觸發(fā)器5 ；29頻率相減器3 ；
[0033]3-速度處理器測試電路；30_BNC3輸出接口 ；31_頻率選擇器；32_VC0信號；33_噪聲發(fā)生器；34_信號放大器I ;35_可調(diào)衰減器；36_信號放大器2 ;37_混頻器I ;38_低通濾波器I ; 39-低通濾波器2;
[0034]4-頻率變換模塊；40_通道切換I ;41_91頻譜信道；42_92頻譜信道；43_91噪聲通道；44-92噪聲通道；45_通道切換2 ;46_可調(diào)衰減器I ;47_可調(diào)衰減器2 ;48_信號放大器3 ;49_通道切換3 ;
[0035]5-脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)；50_混頻器；51_信號選擇電路；52_信號放大器4 ；53-低通濾波器3 ;54_混頻器2 ;55_信噪比調(diào)節(jié)器；56_低通濾波器4 ;57_AGC電路；58_速度處理器電壓控制；59-100KHz通道；
[0036]6-數(shù)據(jù)接口及測試裝置；60_BNC接口 ；61_多普勒信號輸入到速度處理器；63_多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置；64_交流220v電源；67_雙蹤示波器；68_頻譜分析儀；69-模擬交流毫伏表；
[0037]7-RT地址選擇控制電路；70_頻率計；71_數(shù)字電壓表；72_數(shù)據(jù)接口測試裝置。
【具體實施方式】
[0038]為了更好地理解按照本發(fā)明方案的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置的一優(yōu)選實施例作進(jìn)一步闡述說明。應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是示例性的，本發(fā)明并不局限于此。
[0039]為了更好地理解按照本發(fā)明方案的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置的一優(yōu)選實施例作進(jìn)一步闡述說明。應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是示例性的，本發(fā)明并不局限于此。
[0040]如圖1所示的為本發(fā)明實施例提供了一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，包括電源模塊1、速度處理器電流測量模塊2、頻率變換模塊4、速度處理器相關(guān)功能測試電路3以及脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)5。其中電源模塊I的功能是，為雷達(dá)速度處理器O以及本發(fā)明提供的脈沖多普勒雷達(dá)速度調(diào)試裝置供電。速度處理器電流測量模塊2的功能是，通過開關(guān)接入固定值電阻到速度處理器的供電電路，實時測量該電阻兩端的電壓，結(jié)合歐姆定律即可算出速度處理器的各個供電電路上的電流消耗。
[0041]多普勒效應(yīng)是指相對運(yùn)動物體回波與雷達(dá)發(fā)射波之間存在著頻移，頻移的大小與相對速度成正比。脈沖多普勒雷達(dá)利用了目標(biāo)回波中攜帶的多普勒信息，在頻域?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)和雜波的分離，它可以從很強(qiáng)的地物雜波背景中檢測出運(yùn)動目標(biāo)的回波，并能精確的測速。脈沖多普勒雷達(dá)具有較強(qiáng)的抑制地物雜波干擾和測速能力，目前已廣泛應(yīng)用于機(jī)載火控雷達(dá)、預(yù)警雷達(dá)、及戰(zhàn)場偵察、靶場測量等雷達(dá)中。一般脈沖多普勒雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、信號處理機(jī)和終端設(shè)備等組成。速度處理器是信號處理機(jī)的一種。脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)模擬了由發(fā)射機(jī)及發(fā)射天線發(fā)出，目標(biāo)回波到接收天線及接收機(jī)這一段鏈路輸出的多普勒信號。
[0042]速度處理器的主要功能包括對雷達(dá)工作方式、掃描圖形的產(chǎn)生、脈沖重復(fù)頻率(PRF)的選擇以及雜波頻譜的預(yù)測進(jìn)行控制；也包括對數(shù)據(jù)相關(guān)和濾波、距離跟蹤、角度跟蹤、雷達(dá)罩和天線角度誤差修正進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理，最后就是對系統(tǒng)性能監(jiān)視和機(jī)內(nèi)自檢。本發(fā)明為速度處理器提供供電電流監(jiān)測、被處理的模擬目標(biāo)回波信號、頻率變換、各類數(shù)據(jù)接口的檢查、程序調(diào)用、天線刻度系數(shù)、方式故障模擬控制以及狀態(tài)指示等。進(jìn)而對雷達(dá)速度處理器的性能進(jìn)行綜合調(diào)試與鑒定。
[0043]本發(fā)明提供的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置的電源模塊I包括220V轉(zhuǎn)+24V、+12V、-12V和+5V的降壓電路、過壓保護(hù)電路、上電指示電路和速度處理器電源中斷及復(fù)位電路調(diào)試電路，選用動作時間為6-8ms的繼電器同時結(jié)合其它電路設(shè)計以及PCB走線上的延遲，來滿足雷達(dá)速度處理器對電源中斷及復(fù)位調(diào)試的時序要求。
[0044]速度處理器電流測量模塊2包括四個高精度的功率電阻，使用旋鈕開關(guān)分別切換不同的供電電路，然后接入相應(yīng)的功率電阻，通過測量電阻兩端的電壓，通過歐姆定律就可以分別算出速度處理器的四路供電的電流。
[0045]速度處理器測試電路3包括數(shù)據(jù)接口及測試裝置6、RT地址選擇控制電路7、程序選擇及調(diào)用電路8、刻度系數(shù)電路9、方式故障模擬控制電路11以及狀態(tài)指示器10。由BCD轉(zhuǎn)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)緩沖器、反相器、奇偶校驗器、碼輪開關(guān)、多層開關(guān)以及脈沖發(fā)生器等器件構(gòu)成，用單穩(wěn)態(tài)電路以及相關(guān)的開關(guān)構(gòu)成脈沖發(fā)生器，模擬一個速度處理器的AFC故障。輸入到速度處理器刻度系數(shù)的電路是由天線刻度碼開關(guān)和天線溫度開關(guān)來實現(xiàn)的。BCD碼或二 -十進(jìn)制代碼，亦稱二進(jìn)碼十進(jìn)數(shù)。是一種二進(jìn)制的數(shù)字編碼形式，用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制代碼。這種編碼形式利用了四個位元來儲存一個十進(jìn)制的數(shù)碼，使二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換得以快捷的進(jìn)行。相對于一般的浮點式記數(shù)法，采用BCD碼，既可保存數(shù)值的精確度，又可免做浮點運(yùn)算時所耗費(fèi)的時間。此外，對于其他需要高精確度的計算，BCD編碼亦很常用。
[0046]頻率變換模塊4包括21頻率相減器1、25頻率相減器2、29頻率相減器3、頻率選擇器31以及四分頻器14，21頻率相減器1、25頻率相減器2、29頻率相減器3和四分頻器14都是使用D觸發(fā)器構(gòu)成，頻率選擇器31使用四選一的數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成，同時結(jié)合兩路信號源23外部信號源1、27外部信號源2的輸入，共同為速度處理器提供所需頻率的信號輸入，頻率選擇器31同時也有波束選擇的作用。
[0047]雷達(dá)發(fā)射出來波束的形狀取決于發(fā)射天線。不同的波束具有不同的距離分辨率。
[0048]脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)5，為被調(diào)試的速度處理器提供所需要的多普勒信號。具體提供了四種必須的信號，包括包括不含寬帶噪聲的連續(xù)波信號，不含寬帶噪聲的頻譜信號，不含信號的寬帶噪聲以及S/N可變的頻譜加噪聲信號。
[0049]I)不含寬帶噪聲的連續(xù)波信號的合成，經(jīng)過VCO信號32、低通濾波器38、信號選擇電路51、AGC電路57、10KHz通道59、BNC接口 60，最后多普勒信號輸入到速度處理器61。
[0050]2)不含寬帶噪聲的頻譜信號的合成，經(jīng)過噪聲發(fā)生器33、信號放大器34、可調(diào)衰減器35、信號放大器36、混頻器37、副載波信號15、低通濾波器39、通道切換40、91頻譜通道/92頻譜通道42、通道切換45、信號放大器48、混頻器50、VCO信號32、低通濾波器53、信噪比調(diào)節(jié)器55、信號選擇電路51、AGC電路57、10KHz通道59、BNC接口 60，最后多普勒信號輸入到速度處理器61。
[0051]3)不含信號的寬帶噪聲的合成，經(jīng)過噪聲發(fā)生器33、信號放大器34、可調(diào)衰減器35、信號放大器36、混頻器37、副載波信號15、低通濾波器39、91噪聲通道43/92噪聲通道44、可調(diào)衰減器46/可調(diào)衰減器47、通道切換49、信號放大器52、副載波信號15、混頻器54、低通濾波器56、信號選擇電路51、AGC電路57、10KHz通道59、BNC接口 60，最后多普勒信號輸入到速度處理器61。
[0052]信噪比S/N是指一個通信系統(tǒng)中信號功率與噪聲功率的比值。是反映雷達(dá)接收機(jī)性能的重要指標(biāo)。在本發(fā)明中，可變信噪比S/N，指的是通過人為的方式改變信號功率或噪聲功率，從而獲得所需信噪比S/N的多普勒信號，然后輸入到速度處理器中，通過觀察雷達(dá)是否鎖定，以測試對目標(biāo)的跟蹤能力。
[0053]4)S/N可變的頻譜加噪聲信號的合成，信號選擇電路51同時選擇不含寬帶噪聲的頻譜信號和不含信號的寬帶噪聲，然后經(jīng)過AGC電路57、10KHz通道59、BNC接口 60，最后多普勒信號輸入到速度處理器61。
[0054]如圖2所示，速度處理器相關(guān)功能測試電路3，包括數(shù)據(jù)接口及調(diào)試裝置6、RT地址選擇控制電路7、程序選擇及調(diào)用電路8、刻度系數(shù)電路9、狀態(tài)指示器10以及方式故障模擬控制11。數(shù)據(jù)接口及調(diào)試裝置6的作用是，通過該接口輸出23外部信號源1、27外部信號源2，以及ARINC A和ARINC B標(biāo)準(zhǔn)的信號。RT地址選擇控制電路7的作用是對1553B的RT地址控制。程序選擇及調(diào)用電路8的作用是，選擇和調(diào)用速度處理器中的程序。刻度系數(shù)電路9分為兩個部分，天線刻度碼開關(guān)和天線溫度開關(guān)共同實現(xiàn)對天線系數(shù)的輸入的控制。狀態(tài)指示器10的作用是，顯示出被調(diào)試的模塊的LOCK和FAIL狀態(tài)。方式故障模擬控制11使用單穩(wěn)態(tài)電路結(jié)合開關(guān)構(gòu)成脈沖發(fā)生器，模擬了一個速度處理器的AFC故障。
[0055]BNC接頭，是一種用于同軸電纜的連接器，同軸電纜是一種屏蔽電纜，有傳送距離長、信號穩(wěn)定的優(yōu)點，目前被大量用于通信系統(tǒng)中，是一種很常見的RF端子同軸電纜終結(jié)器。本發(fā)明采用的BNC接頭特性阻抗為50歐姆。
[0056]如圖3所示，頻率變換模塊4包括，施密特觸發(fā)器13、18、20、24以及28 ;四分頻器14、信號切換16、低通濾波器17、減法器21、25和29 ;頻率選擇器31，以及BNC輸出接口 22、26和30。將速度處理器的載波信號通過四分頻器14，形成載波信號；低通濾波器17的作用是將方波信號變?yōu)檎也ㄐ盘?；通過施密特觸發(fā)器，把波形整成標(biāo)準(zhǔn)的方波信號。整體的功能上，為脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)提供副載波信號以及VCO信號；通過BNC接頭輸出為速度處理器提供差信號。
[0057]如圖4所示，脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)5，首先噪聲發(fā)生器33產(chǎn)生白噪聲，經(jīng)過放大器34和36放大以及可調(diào)衰減器35，來控制鏈路的增益。再和四分頻器14輸出的副載波信號15在混頻器37中混頻，經(jīng)過低通濾波器39可得到0-30KHZ范圍內(nèi)頻譜平坦的噪聲信號。再分別通過91頻譜通道41和92頻譜通道42的無源濾波器組，輸出代表91/92多普勒信號典型頻譜特征的窄帶信號。通道切換40與45，可以通過繼電器實現(xiàn)，很方便選擇我們所需要的通道，同理可以繼續(xù)方便地增加所需的信號通道。頻譜信號經(jīng)過放大器48進(jìn)一步放大后，輸出到混頻器50 ;另外兩路，分別通過91噪聲通道43和92噪聲通道44的有源濾波器組，經(jīng)過緩沖和放大產(chǎn)生有限寬帶噪聲信號，再分別經(jīng)過可調(diào)衰減器46和47以及信號放大器52，來控制最終產(chǎn)生的音頻帶噪聲信號的強(qiáng)度。同理信道切換49的作用也是切換選擇所需的噪聲通道?；祛l器50和54作為抑制載波的雙邊帶調(diào)制器，其中混頻器54是用音頻噪聲作為輸入，用副載波信號15作為載波；混頻器50用頻譜信號作為輸入，用VCO信號32作為載波?；祛l器54的輸出為已調(diào)制的雙邊帶信號，其中心頻率為副載波信號15 ;混頻器50的輸出為中心頻率為VCO信號32的對稱多普勒頻譜。用信噪比調(diào)節(jié)器55來改變輸入對稱多普勒信號的信噪比。之后將信號送到一個AGC電路57的可調(diào)衰減器中，之后進(jìn)入100KHZ通道內(nèi)，該通道為100KHZ的帶通有源濾波器組，最后將合成的脈沖多普勒信號，通過BNC接頭輸出到雷達(dá)速度處理器中。91頻譜信道41和91噪聲信道43構(gòu)成一種S/N可變的頻譜加噪聲信號；92頻譜信道42和92噪聲信道44構(gòu)成另一種S/N可變的頻譜加噪聲信號。多個信道切換電路的增加，可以切換組合多種所需特征的信道，使不同型號的雷達(dá)速度處理器獲得各自所需的多普勒信號，從而提高了兼容性，滿足不同用戶的需求。通過繼電器控制，可以為所調(diào)試的速度處理器模塊供電的電源產(chǎn)生一個短時間的中斷，這個中斷脈沖是由手動開關(guān)觸發(fā)單穩(wěn)電路產(chǎn)生的。脈沖寬度預(yù)置為75mS。根據(jù)不同雷達(dá)速度處理器的需要，中斷脈沖的脈寬可以手動調(diào)節(jié)。通過選擇不同動作時間的繼電器，可以對調(diào)試的時序進(jìn)行微調(diào)。最終滿足雷達(dá)速度處理器對電源中斷及復(fù)位的調(diào)試的時序要求。
[0058]針對噪聲輸出不穩(wěn)定的現(xiàn)象，首先選擇噪聲輸出分布均勻的噪聲管。其次經(jīng)過放大和低通濾波，截取一段頻譜平坦的噪聲信號，以滿足系統(tǒng)對噪聲幅度的要求。
[0059]針對信號通道隨使用時間的增加頻率特性發(fā)生改變的問題，將一些對頻率響應(yīng)敏感的電路部位加可調(diào)電容，每隔一段時間進(jìn)行校準(zhǔn)的時候，可以通過調(diào)節(jié)可調(diào)電容進(jìn)行補(bǔ)償和修正，大大提高了裝置的可維護(hù)性。
[0060]速度處理器的調(diào)試連接如圖5所示，被測雷達(dá)速度處理器O通過數(shù)據(jù)線直接與本發(fā)明-雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置63相連。
[0061]被測雷達(dá)速度處理器O輸出五類信號給速度處理器調(diào)試裝置63。包括1.速度處理器載波信號12、2.速度處理器VCO信號19、3.速度處理器電壓控制58、4.數(shù)據(jù)接口及調(diào)試裝置6以及5.狀態(tài)指示器10。
[0062]雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置63輸出到被測雷達(dá)速度處理器O的信號有十種。包括電源模塊1、速度處理器電流測量模塊2、數(shù)據(jù)接口及調(diào)試裝置6、RT地址控制電路7、程序選擇及調(diào)用電路8、刻度系數(shù)電路9、BNCl輸出22、BNCl輸出26、BNCl輸出30以及脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)5輸出的信號。
[0063]脈沖多普勒信號合成系統(tǒng)5可以合成四類信號，包括不含寬帶噪聲的連續(xù)波信號，不含寬帶噪聲的頻譜信號，S/N可變的頻譜加噪聲信號以及不含信號的寬帶噪聲。不同信號間的切換通過信號選擇電路51在組合調(diào)試臺的前面板手動切換。
[0064]外部交流220v電源64通過電源線直接與速度處理器調(diào)試裝置63相連，同時為63及被測雷達(dá)速度處理器O供電。
[0065]外部信號源23和外部信號源27與雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置63通過BNC線纜直接相連。兩個信號源的信號主要是提供給頻率變換模塊4使用。
[0066]雙蹤示波器67、頻譜分析儀68以及頻率計70也是通過BNC線纜直接與雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置63相連。雙蹤示波器67監(jiān)視關(guān)鍵信號的波形。頻率計70監(jiān)視關(guān)鍵輸出信號的頻率波動。頻譜分析儀68監(jiān)視輸出的多普勒信號的頻譜。
[0067]數(shù)字電壓表71通過表筆與速度處理器電流測量模塊2的電流監(jiān)視孔相連。通過測量電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律換算成電流，從而計算出速度處理器對電流的消耗。
[0068]模擬交流毫伏表69通過BNC線纜直接與雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置63相連。模擬交流毫伏表69主要監(jiān)視輸出的多普勒信號以及中間態(tài)信號的功率。不僅可以看到功率值的大小同時可以觀察到變化的趨勢。
[0069]數(shù)據(jù)接口測試裝置(DITS) 72通過數(shù)據(jù)總線直接與雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置63相連。數(shù)據(jù)接口測試裝置(DITS)72通過對接口協(xié)議的分析，運(yùn)行自動化測試程序，來測試ARINC A和ARINC B以及1553B總線接口。1553B數(shù)據(jù)總線具有雙向輸出特性，實時性和可靠性高，廣泛應(yīng)用在當(dāng)代的運(yùn)輸機(jī)和相當(dāng)數(shù)量的民航客機(jī)以及軍用飛機(jī)上，航天系統(tǒng)也廣泛的應(yīng)用這一總線。
[0070]以上結(jié)合本發(fā)明的具體實施例做了詳細(xì)描述，但并非是對本發(fā)明的限制，例如發(fā)明提供的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置合成多普勒信號的信道的數(shù)量以及種類等，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改均屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍，還需要說明的是，按照本發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置及方法的技術(shù)方案的范疇包括上述各部分之間的任意組合。
【權(quán)利要求】
1.一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，其特征在于，包括電源模塊分別與脈沖多普勒信號合成裝置、速度處理器電流測量模塊、速度處理器測試電路、頻率變換裝置以及脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器連接供電，其中，脈沖多普勒信號合成裝置合成多種不同多普勒信號對脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器進(jìn)行調(diào)試；速度處理器電流測量模塊測試脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器的電流；速度處理器測試電路接收外部信號源與速度處理器的信號、控制1553B的RT地址、控制天線系數(shù)的輸入、顯示被調(diào)試模塊的狀態(tài)、模擬速度處理器的AFC故障；頻率變換裝置提供副載波信號、VCO信號、差信號；所述電源模塊采用220V交流電。
2.如權(quán)利要求1所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，其特征在于，所述脈沖多普勒信號合成裝置所合成的多普勒信號包括:不含寬帶噪聲的連續(xù)波信號、不含寬帶噪聲的頻譜信號、不含信號的寬帶噪聲、S/N可變的頻譜加噪聲信號。
3.如權(quán)利要求2所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，其特征在于， 不含寬帶噪聲的連續(xù)波信號由VCO信號經(jīng)低通濾波器、信號選擇電路、AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號通過BNC接口輸入到速度處理器； 不含寬帶噪聲的頻譜信號是噪聲發(fā)生器產(chǎn)生的白噪聲經(jīng)由信號放大器、可調(diào)衰減器、信號放大器、混頻器、低通濾波器、通道切換、91頻譜通道/92頻譜通道、通道切換裝置、信號放大器、混頻器、低通濾波器、信噪比調(diào)節(jié)器、信號選擇電路、AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號，通過BNC接口輸入到多普勒雷達(dá)速度處理器； 不含信號的寬帶噪聲信號是噪聲發(fā)生器產(chǎn)生的白噪聲經(jīng)由信號放大器、可調(diào)衰減器、信號放大器、混頻器、副載波信號、低通濾波器、91噪聲通道/92噪聲通道、可調(diào)衰減器/可調(diào)衰減器、通道切換裝置、信號放大器、混頻器、低通濾波器、信號選擇電路、AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號通過BNC接口輸入到被測多普勒雷達(dá)速度處理器。 S/N可變的頻譜加噪聲信號是由不含寬帶噪聲的頻譜信號和不含信號的寬帶噪聲同時經(jīng)過選擇電路、經(jīng)過AGC電路、10KHz通道合成多普勒信號通過BNC接口輸入到被測多普勒雷達(dá)速度處理器。
4.如權(quán)利要求1所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置，其特征在于，脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置通過BNC線纜連接雙蹤示波器、頻譜分析儀、模擬交流毫伏表、頻率計，數(shù)字電壓表通過表筆與速度處理器電流測量模塊的電流監(jiān)視孔相連，脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置通過數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù)接口測試裝置連接，其中，雙蹤示波器監(jiān)視關(guān)鍵信號的波形，頻譜分析儀監(jiān)視輸出的多普勒信號的頻譜，模擬交流毫伏表主要監(jiān)視輸出的多普勒信號以及中間態(tài)信號的功率，頻率計監(jiān)視關(guān)鍵輸出信號的頻率波動，數(shù)字電壓表測量電阻兩端的電壓，數(shù)據(jù)接口測試裝置調(diào)測試ARINC A、ARINC B以及1553B總線接口。
5.一種脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法，其特征在于，所采用的調(diào)試裝置為上述任一權(quán)利要求所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法，其特征在于，包括如下步驟: 多普勒信號合成步驟，所述脈沖多普勒信號合成裝置合成多普勒信號； 多普勒信號選擇步驟，改變信號選擇電路實現(xiàn)不同多普勒信號的選擇； 多普勒信號輸出步驟，經(jīng)BNC接口將多普勒信號輸出并傳送至被測雷達(dá)速度處理器中； 顯示步驟，將測試數(shù)據(jù)分別輸出至雙蹤示波器、頻譜分析儀、模擬交流毫伏表、頻率計、數(shù)字電壓表、數(shù)據(jù)接口測試裝置顯示測試結(jié)果； 判定步驟，根據(jù)顯示結(jié)果與設(shè)定的基準(zhǔn)位比較，判定被測雷達(dá)速度處理器的性能。
7.如權(quán)利要求6所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法，其特征在于，信號選擇電路改變的方式為儀表界面手動切換。
8.如權(quán)利要求7所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法，其特征在于，通過頻譜通道及噪聲信道的切換實現(xiàn)不同多普勒信號的合成。
9.如權(quán)利要求7所述的脈沖多普勒雷達(dá)速度處理器調(diào)試方法，其特征在于，合成多普勒信號的頻譜通道及噪聲信道的數(shù)目可變化。
【文檔編號】G01S7/40GK104267384SQ201410542838
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】馬棟, 范德文, 崔光武 申請人:武漢康曼測控系統(tǒng)有限公司
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