1  引言

雷达信号模拟技术根据信号注入点不同分为射频信号模拟、中频信号模拟、视频信号模拟。信号注入点位置越靠前，模拟越复杂，越接近现实；信号注入点位置越靠后，模拟越容易，逼真程度越低。因此应根据实际需求选择不同的模拟方法。目前，视频信号模拟器多采用PC机+DSP组合架构。PC机离线产生所需的杂波、噪声等数据，模拟器工作时，通过PCI接口或USB接口，将预先产生的数据由PC机实时传输至硬件电路指定的存储空间。DSP调用相关数据，经实时运算生成视频数据并存入输出缓存，最终在同步信号的触发下，经D／A转换，生成视频信号。

单片容量为4 G字节的Flash存储器可为存储雷达视频模拟过程中所需的大量背景杂波数据提供了硬件基础，而且Flash峰值读写速度达到40 M字节，能够满足大多数视频模拟数据的吞吐量要求。这里的视频信号模拟器正是基于这一条件设计的，整个系统使用PC机+DSP组合架构，但在视频模拟过程中不再从PC机实时传输数据至硬件存储单元，而是在生成视频信号前，将预先产生的大量杂波、噪声数据下载至硬件电路的Flash存储器中，并在生成视频信号的过程中，从Flash中读取杂波、噪声及目标参数。然后经DSP运算产生视频数据，最终经D／A转换器生成视频信号。

这里提出的视频回波模拟器可模拟某型导引头雷达系统中的输出、生成和差3个通道共6路视频信号，用来调试对应的雷达信号处理器。

2  系统结构

该模拟器采用板卡式结构，由一块主控卡、三块视频信号卡(每块信号卡两路，包括和差、俯仰及方位I，Q共6路信号)和一块高速背板总线组成。主控卡与PC机通过USB接口通信，并通过同步串口与信号处理器通信，另外将信号处理器的PRT同步信号、搜索／跟踪等同步信号接入背板总线。视频信号卡根据上位机生成的杂波数据目标参数、航迹数据。生成视频信号。为保证各路信号的一致性，所有视频信号卡采用相同的PCB设计；整个背板总线包含并行总线和LVDS总线两部分。前者用于传递同步信号及各卡的电源，后者作为命令、地址及数据传输路径。图1给出该模拟器的硬件框图及其与雷达信号处理器的连接。电源卡用于给整个系统供电。

2.1主控卡

图2给出主控卡的原理框图。该卡以FPCA为中心控制单元，使用USB接口器件与上位机通信。FPGA控制USB单片机及LVDS收发器将上位机指令、地址及数据通过背板总线传输至视频信号卡。另外，FPGA在其内部开辟缓存空间，通过USB接收上位机发送信号处理器的指令，通过同步串口将其转为差分信号并发送至信号处理器。另外，信号处理器反馈至其相应的状态信息，通过FPGA控制USB单片机上传至上位机，实时显示。

2.2背板总线