1 数字射频存储器(DRFM)
雷达目标回波距离模拟器,大都采用数字射频信号存储(DRFM)技术实现。其原理是将雷达的射频脉冲信号保存一定的时间,需要时再恢复出数据。射频信号处理存储器主要分为模拟射频存储器(AMRF)和数字射频存储器(DRFM)。
数字射频存储器(DRFM)采用高速采样和数字存储作为技术基础,具有对射频和微波信号的存储和再现能力。该技术通过对被侦收雷达信号的存储和再现处理,出于电子对抗的目的,产生虚假雷达目标信号去欺骗敌方雷达系统。而随着电子材料技术的发展,该技术关键器件的研制成功,使得这一领域的产品设计朝着模块化、软件化的发展更深一步。
2 雷达回波仿真器实现方案
在本仿真器的设计中,主要是完成雷达回波信号的高逼真目标仿真,其内部采用单通道DFFM结构,在较窄的频带范围(△B)内,将雷达接收机的120 MHz中频信号S(t)i经过二次变频得到20 MHz的基带信号,进行相干储频,利用软件实现信号的连续延迟。根据测试需要,将目标从存储器中读出,转换成模拟信号输出。可同时模拟多路固定目标,并且回波信号按频率不同分为中频回波信号和视频回波信号两部分,两部分信号均设有一定的调节范围。其杂散抑制可达45 dBc,推广应用可精确测量雷达的改善因子。
其中雷达信号经检波获得的ST信号一路作为可编程逻辑器件(CPLD)的启动信号,另一路作为雷达的零距离脉冲。
本方案的原理方框图,如图l所示。
2.1 系统的量化噪声
该目标仿真器今后的推广应用,是能精确测定雷达的改善因子。根据实际情况设计雷达的抗地物杂波干扰指标为:改善因子≥40 dB,所以在器件的选择时要充分考虑这一点。A/D变换器采用ADI公司的AD907l,该芯片为10 bit。100 Msps ADC,在信号满量程变换的条件下,量化引起的信噪比:SNR≈6.02×10+1.76=61.96 dB,这一计算结果能满足杂散抑制≥45 dBc的设计指标要求。
2.2 ND、D/A采样频率的选择
该储频方案采用单通道幅度采样DRFD方式。假设经过二次变频后的输入信号频率范围为[f0一△B/2,f0+△B/2],为了抑制上、下变频时的高次交调,中心频率f0与相应带宽△B应满足
根据奈奎斯特采样定理,采样时钟的频率fc应满足
将式(2)带入式(1),得f0=4△B
采用的雷达中频带宽为△B=12 MHz,故选用可满足高速采样。取自雷达的频综。
2.3 AD603的增益控制
AD603是ADI公司利用它的X—AMP专利技术设计出的精密指数放大器。这种放大器在施加的控制电压和产生的开环增益之间,存在着线性分贝关系。这种放大器可以提供275 V/μs的转换速率,对应90 MHz的带宽提供一11~+30 dB的可变增益范围,同时还具有的超低输入噪声频谱密度。
AD603的增益控制实现,如图2所示,当送给A/D转换器的信号超过量程时,A/D(在此选择A/D9071)的OR端输出溢出脉冲。根据一定时间(本方案区10 ms)读取的溢出数,作为调整AD603增益的根据,由CPU通过AD558实现。