基于多通道目標(biāo)模擬系統(tǒng)構(gòu)建

在電子戰(zhàn)系統(tǒng)的工程驗證中經(jīng)常需要產(chǎn)生精確并且可重復(fù)的測試信號，用以模擬真實電子戰(zhàn)環(huán)境，而模擬多發(fā)發(fā)射機場景是電子戰(zhàn)中具有代表性的測試驗證。多通道目標(biāo)模擬系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號處理技術(shù)來實現(xiàn)信號生成和輸出的測試平臺，能夠模擬雷達(dá)、電子對抗、通信、電臺等多種復(fù)雜電磁環(huán)境信號來實現(xiàn)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的工程驗證。例如，多通道目標(biāo)模擬系統(tǒng)產(chǎn)生多個威脅信號，通過輻射或者注入到電子戰(zhàn)設(shè)備來檢驗其工作性能和抗干擾能力。

多通道目標(biāo)模擬系統(tǒng)構(gòu)建

多通道目標(biāo)模擬系統(tǒng)采用軟件無線電設(shè)計理念，可基于PXIe平臺或者SDR平臺構(gòu)建，其硬件部分包含信號生成系統(tǒng)、同步定時系統(tǒng)、寬頻段上變頻系統(tǒng)、信號調(diào)理與校準(zhǔn)系統(tǒng)以及顯控系統(tǒng)。信號生成系統(tǒng)接受來自顯控系統(tǒng)的指令，將顯控系統(tǒng)輸出的基帶數(shù)據(jù)經(jīng)PCIe數(shù)據(jù)總線傳輸至信號生成系統(tǒng)進行濾波、DUC等信號處理，并將生成的中頻信號傳輸至寬頻段上變頻系統(tǒng)；寬頻段上變頻系統(tǒng)主要將信號生成系統(tǒng)發(fā)射的波形上變頻至較高的射頻頻率上；同步定時系統(tǒng)可生成時鐘和觸發(fā)信號，保證系統(tǒng)通道間的時間同步和相位相參特性；信號調(diào)理與校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)對信號生成系統(tǒng)所產(chǎn)生的信號進行輸出功率范圍的擴展，并通過信號的切換、耦合和分配實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化校準(zhǔn)。

分系統(tǒng)介紹

信號生成系統(tǒng)

顯控系統(tǒng)的上位機軟件所產(chǎn)生的信號波形經(jīng)PCIe數(shù)據(jù)總線傳輸至信號生成系統(tǒng)進行濾波、DUC等信號處理，并將生成的中頻信號傳輸至寬頻段上變頻系統(tǒng)。信號生成系統(tǒng)通過同步定時系統(tǒng)的時鐘和觸發(fā)信號可以實現(xiàn)多路信號同步和相參輸出。同時，由于信號生成系統(tǒng)采用多塊PXIe信號生成模塊靈活構(gòu)建，其通道數(shù)可自定義配置。

同步定時系統(tǒng)

同步定時系統(tǒng)可生成時鐘和觸發(fā)信號，在單個機箱中的多個模塊之間路由這些信號，也可以將這些信號路由到其他PXIe機箱，實現(xiàn)系統(tǒng)的時間同步和相位相參特性。同時，同步定時模塊也可接受外部時鐘和外部觸發(fā)信號的輸入以實現(xiàn)與系統(tǒng)外部設(shè)備的同步

寬頻段上變頻系統(tǒng)

寬頻段上變頻系統(tǒng)包含寬頻段上變頻模塊和頻率源擴展模塊，其中寬頻段上變頻模塊在直通模式下，將信號生成模塊生成的信號通過限幅、放大、濾波等功能后輸出；在變頻模式下將信號生成模塊生成的中頻信號上變頻到較高的射頻頻率上，然后通過可變本振將頻譜展開到射頻頻段上。頻率源擴展模塊為寬頻段上變頻模塊提供高穩(wěn)定度、低雜散的兩路本振信號（LO1和LO2），且相互獨立信號。

信號調(diào)理與校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)

信號調(diào)理與校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)是對信號生成系統(tǒng)所產(chǎn)生的信號進行輸出功率范圍的擴展，同時通過信號的切換、耦合和分配實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化校準(zhǔn)。

顯控系統(tǒng)

顯控系統(tǒng)作為該系統(tǒng)的核心部分，用于該系統(tǒng)上位機軟件顯示和下位機設(shè)備控制，該上位機軟件平臺包含信號生成軟件、多通道自校準(zhǔn)軟件、信號調(diào)理和校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)控制軟件組成。其中，信號生成軟件具備自定義波形生成能力，支持用戶以MATLAB m語言、Python腳本語言和LabVIEW編寫的自定義波形導(dǎo)入；多通道自校準(zhǔn)軟件和其控制軟件主要實現(xiàn)發(fā)射通道的自動補償校正，同時也支持導(dǎo)入導(dǎo)出校準(zhǔn)參數(shù)。

信號生成軟件

支持信號模型庫調(diào)用、場景仿真（信號模型庫擴展信號類型，目前在研）以及支持信號高速回放，其中信號模型庫支持以下信號類型：

雷達(dá)信號生成

多輻射源信號生成

SAR回波信號生成

定制化信號生成

場景仿真

雷達(dá)對抗電磁環(huán)境仿真

雷達(dá)對抗電磁環(huán)境基帶環(huán)境仿真

通信對抗電磁環(huán)境仿真模塊

電子對抗場景仿真控制展示模塊

多通道自校準(zhǔn)軟件

校準(zhǔn)軟件生成校準(zhǔn)波形信號，通過信號生成系統(tǒng)觸發(fā)輸出后經(jīng)各種電纜、信號調(diào)理與校準(zhǔn)模塊到達(dá)校準(zhǔn)系統(tǒng)，通過校準(zhǔn)軟件和校準(zhǔn)儀器分別測量出每個通道之間的幅度差、相位差以及相互之間的延時關(guān)系。根據(jù)測量結(jié)果，該軟件對多路信號做相應(yīng)的幅度、延時和相位修正和補償，即可實現(xiàn)通道間的幅度、延時和相位校準(zhǔn)。