本發(fā)明涉及雷達(dá)測(cè)試領(lǐng)域,特別涉及一種用于測(cè)試低空雷達(dá)頻率綜合發(fā)生器的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
作為一種探測(cè)手段,雷達(dá)由于具有全天候工作能力、探測(cè)距離遠(yuǎn)、探測(cè)精確等能力,目前為止,沒有其他任何探測(cè)手段可以取代雷達(dá)?,F(xiàn)代化信息技術(shù)戰(zhàn)爭背景下,作戰(zhàn)環(huán)境越來越復(fù)雜,戰(zhàn)場(chǎng)上受到的威脅也越來越大,特別是低空飛行目標(biāo),在特定條件下可以避開傳統(tǒng)雷達(dá)的探測(cè),對(duì)雷達(dá)設(shè)備形成較大的威脅。隨著雷達(dá)以及電子技術(shù)的發(fā)展,目前雷達(dá)系統(tǒng)經(jīng)歷著從最初的模擬設(shè)備逐步向數(shù)字雷達(dá)過渡的階段;對(duì)于低空探測(cè)雷達(dá),尤其對(duì)低空探測(cè)和帶寬提出了更高的要求。
頻率綜合器,即從一個(gè)高穩(wěn)定和準(zhǔn)確的參考頻率經(jīng)過技術(shù)處理生成大量離散的頻率輸出。雷達(dá)頻率綜合器是雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。良好的頻率綜合器可以充分發(fā)揮雷達(dá)的探測(cè)性能。
在傳統(tǒng)的雷達(dá)系統(tǒng)中,雷達(dá)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,包括:
頻率綜合器101、發(fā)射機(jī)102、接收機(jī)103,同步器104和射頻天線105。其中頻率綜合器101的作用如下:
為發(fā)射機(jī)提供脈沖調(diào)制激勵(lì)信號(hào),即提供發(fā)射脈沖的射頻載波;
為接收機(jī)提供頻率變換用的信號(hào);
為雷達(dá)系統(tǒng)提供定時(shí)基準(zhǔn)用于系統(tǒng)同步信號(hào)。
雷達(dá)頻率綜合器作為低空探測(cè)雷達(dá)的關(guān)鍵部件之一,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的輕小化至關(guān)重要。
帶寬是超寬帶雷達(dá)區(qū)別于窄帶雷達(dá)的標(biāo)志,超寬帶雷達(dá)相對(duì)于窄帶雷達(dá)能夠提供更多的目標(biāo)信息,也就能進(jìn)行更有效的目標(biāo)識(shí)別。隨著雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步,能處理的視頻信號(hào)帶寬越來越寬,使得雷達(dá)頻率綜合器原有的工作頻率和帶寬已經(jīng)不能滿足超寬帶有源相控陣?yán)走_(dá)的技術(shù)要求。隨著雷達(dá)頻率綜合器的發(fā)展以及性能的提高,對(duì)其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試數(shù)據(jù)量也相應(yīng)的大幅提高。
現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)雷達(dá)頻率綜合器的測(cè)試主要通過手工測(cè)試和計(jì)算機(jī)測(cè)試兩種,并且計(jì)算機(jī)測(cè)試逐步取代手工測(cè)試。但是計(jì)算機(jī)測(cè)試中由于還沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化導(dǎo)致測(cè)試流程和效率上還存在以下幾大缺點(diǎn):
1.手工測(cè)試和自動(dòng)化測(cè)試時(shí),一次測(cè)試只能選擇單一信號(hào)源;
2.測(cè)試完成進(jìn)行信號(hào)分析時(shí),需要單獨(dú)分析模擬信號(hào)或者矢量信號(hào);
3.測(cè)試過程需要人工多次介入,沒有做到測(cè)試控制和結(jié)果分析的自動(dòng)化。
因此,有必要對(duì)現(xiàn)有的針對(duì)低空雷達(dá)頻率綜合器的自動(dòng)化測(cè)試進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供了一種用于測(cè)試低空雷達(dá)頻率綜合發(fā)生器的系統(tǒng),通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種用于測(cè)試低空雷達(dá)頻率綜合發(fā)生器的系統(tǒng), 由主控計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)測(cè)試低空探測(cè)雷達(dá)的綜合頻率發(fā)生器,然后由主控計(jì)算機(jī)分析后生成測(cè)試報(bào)告。該系統(tǒng)包括:主控計(jì)算機(jī)、基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊、信號(hào)合路系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)儀、超大功率輸出器、綜合頻率發(fā)生器、信號(hào)分析模塊和輔助計(jì)算機(jī)。
在測(cè)試過程中,主控計(jì)算機(jī)選擇信號(hào)源為模擬信號(hào)或者矢量信號(hào);并根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)控制超大功率輸出器增大信號(hào)功率。相應(yīng)的,測(cè)試過程中,輔助計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)模擬信號(hào)或者矢量信號(hào)進(jìn)行分析。
輔助計(jì)算機(jī)上安裝的信號(hào)分析軟件統(tǒng)計(jì)分析信號(hào)分析模塊中輸出的信號(hào)。完成分析后,交由主控計(jì)算機(jī)綜合處理,由主控計(jì)算機(jī)生成測(cè)試報(bào)告。單臺(tái)輔助計(jì)算機(jī)的分析結(jié)果可能存在一定的誤差,采用多臺(tái)輔助計(jì)算機(jī)分析后取其平均值可以最大限度地提供精確結(jié)果。
上述流程都是自動(dòng)化完成,且可以多臺(tái)電腦同時(shí)測(cè)試,由主控計(jì)算機(jī)分析測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)后生成測(cè)試報(bào)告。
附圖說明
圖1所示的是現(xiàn)有技術(shù)中雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;
圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊的結(jié)構(gòu)圖;
圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的信號(hào)分析模塊的結(jié)構(gòu)圖。
圖中:主控計(jì)算機(jī)(1)、基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊(2)、信號(hào)合路系統(tǒng)(3)、信號(hào)檢測(cè)儀(4)、超大功率輸出器(5)、綜合頻率發(fā)生器(6)、信號(hào)分析模塊(7)、輔助計(jì)算機(jī)(8);寬帶任意波發(fā)生器201、矢量信號(hào)發(fā)生器2021、模擬信號(hào)發(fā)生器2022、模擬信號(hào)分析儀701和矢量信號(hào)分析儀702。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論,顯然,這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例,并不是全部的實(shí)例,基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解,下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說明,且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
如圖1所示,一種用于測(cè)試低空雷達(dá)頻率綜合發(fā)生器的系統(tǒng),由主控計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)測(cè)試低空探測(cè)雷達(dá)的綜合頻率發(fā)生器,然后由主控計(jì)算機(jī)分析后生成測(cè)試報(bào)告。該系統(tǒng)包括:主控計(jì)算機(jī)1、基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊2、信號(hào)合路系統(tǒng)3、信號(hào)檢測(cè)儀4、超大功率輸出器5、綜合頻率發(fā)生器6、信號(hào)分析模塊7以及輔助計(jì)算機(jī)8;其中基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊2包括寬帶任意波發(fā)生器201和矢量信號(hào)發(fā)生器2021以及模擬信號(hào)發(fā)生器2022;信號(hào)分析模塊7包括模擬信號(hào)分析儀701和矢量信號(hào)分析儀702。
主控計(jì)算機(jī)1可以是該測(cè)試系統(tǒng)中專用的計(jì)算機(jī),也可以采用操作人員的工作計(jì)算機(jī)。主控計(jì)算機(jī)1負(fù)責(zé)控制整個(gè)自動(dòng)化測(cè)試流程的執(zhí)行,包括控制基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊2和信號(hào)分析模塊7中信號(hào)模式的選擇;控制信號(hào)檢測(cè)儀4檢測(cè)產(chǎn)生的信號(hào)是否符合要求;控制超大功率輸出器5產(chǎn)生具體功率的信號(hào);同時(shí),在完成測(cè)試時(shí)控制輔助計(jì)算機(jī)8參與分析測(cè)試結(jié)果,并生成測(cè)試報(bào)告。
基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊2用于產(chǎn)生基帶信號(hào),作為低空雷達(dá)頻率綜合發(fā)生器6的激勵(lì)信號(hào)。
主控計(jì)算機(jī)1通過有線網(wǎng)線直接連接基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊2。
基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊2通過信號(hào)線纜連接信號(hào)合路系統(tǒng)3,把生成的信號(hào)傳輸給信號(hào)合路系統(tǒng)3。
信號(hào)合路系統(tǒng)3有兩個(gè)輸出端,一端輸出至信號(hào)監(jiān)測(cè)儀4上,用于檢測(cè)合成的信號(hào)是否符合要求;同時(shí),把輸出的信號(hào)傳輸至超大功率輸出器5上。
信號(hào)合路系統(tǒng)3通過信號(hào)線纜與信號(hào)檢測(cè)儀4連接;同樣,也通過信號(hào)線纜與超大功率輸出器5連接。
同時(shí),信號(hào)檢測(cè)儀4通過有線網(wǎng)線與主控計(jì)算機(jī)1直接連接,由主控計(jì)算機(jī)1控制信號(hào)檢測(cè)儀4檢測(cè)信號(hào)合路系統(tǒng)3合成的信號(hào)。
由于生成的信號(hào)功率較小,需要通過大功率輸出器5把信號(hào)放大為大功率信號(hào)。超大功率輸出器5通過有線網(wǎng)線與主控計(jì)算機(jī)1連接,由主控計(jì)算機(jī)1控制產(chǎn)生具體功率的輸出信號(hào),具體信號(hào)功率需要限定在最小值和最大值之間,否則視為無效信號(hào)。
超大功率輸出器5的輸出端通過信號(hào)線纜直接與低空雷達(dá)綜合頻率發(fā)生器6的輸入端相連。把功率放大后的信號(hào)作為綜合頻率發(fā)生器6的激勵(lì)信號(hào)。
綜合頻率發(fā)生器6的輸出端直接通過信號(hào)線纜與信號(hào)分析模塊的輸入端相連,將綜合頻率發(fā)生器6的信號(hào)交給信號(hào)分析模塊7分析。
信號(hào)分析模塊7通過有線網(wǎng)線與輔助計(jì)算機(jī)8直接連接。同時(shí),主控計(jì)算機(jī)1也通過有線網(wǎng)線與輔助計(jì)算機(jī)8連接。輔助計(jì)算機(jī)8可以是多臺(tái),也可以是一臺(tái)。在該實(shí)施例中,共3臺(tái)輔助計(jì)算機(jī)8。輔助計(jì)算機(jī)8在信號(hào)分析模塊7完成分析后,啟動(dòng)其安裝的分析軟件統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。多臺(tái)計(jì)算機(jī)參與統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果后取平均值能得到更精確的數(shù)據(jù)。所以,為了測(cè)試結(jié)果更加精確,可以增加多臺(tái)輔助計(jì)算機(jī)8。多臺(tái)輔助計(jì)算機(jī)8的統(tǒng)計(jì)結(jié)果交給主控計(jì)算機(jī)1做綜合處理,最后由主控計(jì)算機(jī)1生成測(cè)試報(bào)告。輔助計(jì)算機(jī)8可以是該測(cè)試系統(tǒng)中專用的計(jì)算機(jī),也可以采用操作人員的工作計(jì)算機(jī)。
如圖3所示,本發(fā)明中,主控計(jì)算機(jī)1可以控制基帶信號(hào)產(chǎn)生模塊2選擇采用模擬信號(hào)源或者矢量信號(hào)源來產(chǎn)生基帶信號(hào)?;鶐盘?hào)產(chǎn)生模塊2由寬帶任意波發(fā)生器201和信號(hào)發(fā)生器202組成,作為低空雷達(dá)頻率綜合發(fā)生器6的激勵(lì)信號(hào)。其中,信號(hào)發(fā)生器202包括矢量信號(hào)發(fā)生器2021和模擬信號(hào)發(fā)生器2022。寬帶任意波發(fā)生器201通過信號(hào)線纜與信號(hào)發(fā)生器202中的矢量信號(hào)發(fā)生器2021和模擬信號(hào)發(fā)生器2022直接連接。
寬帶任意波發(fā)生器201將以數(shù)字形式表示的波形數(shù)據(jù)導(dǎo)入高速緩沖存儲(chǔ)器, 高速緩存再按照設(shè)計(jì)要求的時(shí)鐘速率將波形數(shù)據(jù)讀出, 經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生相應(yīng)的模擬波形信號(hào)。
主控計(jì)算機(jī)1通過有線網(wǎng)線直接連接寬帶任意波發(fā)生器201和信號(hào)發(fā)生器202中的矢量信號(hào)發(fā)生器2021、模擬信號(hào)發(fā)生器2022。由主控計(jì)算機(jī)1控制該測(cè)試流程采用矢量信號(hào)發(fā)生器2021產(chǎn)生矢量信號(hào)源還是采用模擬信號(hào)發(fā)生器2022產(chǎn)生模擬信號(hào)。
如圖4所示,信號(hào)分析模塊7包括模擬信號(hào)分析儀701和矢量信號(hào)分析儀702。當(dāng)本次測(cè)試采用模擬信號(hào)源時(shí),信號(hào)分析模塊7采用模擬信號(hào)分析儀701進(jìn)行分析;當(dāng)本次測(cè)試采用矢量信號(hào)源時(shí),信號(hào)分析模塊7采用矢量信號(hào)分析儀702分析信號(hào)。
綜合頻率發(fā)生器6通過信號(hào)線纜直接與信號(hào)分析模塊7相連;信號(hào)分析模塊7同樣通過信號(hào)線纜直接連接模擬信號(hào)分析儀701和矢量信號(hào)分析儀702;同時(shí),信號(hào)分析模塊7通過網(wǎng)線與輔助計(jì)算機(jī)8連接。
在該發(fā)明中,為了讓主控計(jì)算機(jī)1能及時(shí)根據(jù)測(cè)試進(jìn)度發(fā)出控制指令以及及時(shí)響應(yīng)其他設(shè)備的反饋,主控計(jì)算機(jī)1不承擔(dān)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的任務(wù),而是交由多臺(tái)輔助計(jì)算機(jī)8承擔(dān)。當(dāng)測(cè)試、統(tǒng)計(jì)完成后,交由主控計(jì)算機(jī)1收集各輔助計(jì)算機(jī)8的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),綜合處理后生成測(cè)試報(bào)告。
較佳地,為了穩(wěn)定、高速傳輸數(shù)據(jù),系統(tǒng)中的有線網(wǎng)線采用速率為10G的有線網(wǎng)線。
利用本發(fā)明,由于減少了人為操作干擾,充分利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理功能和自動(dòng)化流程,且本發(fā)明中系統(tǒng)構(gòu)建簡單、成本低、測(cè)試速度快,所以能提高綜合頻率發(fā)生器的測(cè)試精度和速度,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度優(yōu)于人工手動(dòng)測(cè)量。并且,可以控制選擇模擬信號(hào)源還是矢量信號(hào)源進(jìn)行測(cè)試,同一套系統(tǒng)可以支持兩種信號(hào)源。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。