雷達(dá)系統(tǒng)性能測(cè)試目標(biāo)生成器的設(shè)計(jì)要求和準(zhǔn)則與實(shí)例說明

　　許多行業(yè)包括商業(yè)、工業(yè)和國(guó)防領(lǐng)域都有大量雷達(dá)系統(tǒng)在應(yīng)用。雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用包括汽車防撞雷達(dá)、氣象雷達(dá)、空中交通管制 （ATC） 雷達(dá)，以及國(guó)防應(yīng)用中的早期預(yù)警雷達(dá)和導(dǎo)彈跟蹤雷達(dá)。雷達(dá)的最終用途決定它的物理尺寸、工作頻率、波形、發(fā)射功率、天線孔徑和許多其他獨(dú)特的參數(shù)。每項(xiàng)系統(tǒng)參數(shù)和每個(gè)部件都將被測(cè)試以確保雷達(dá)性能。雷達(dá)系統(tǒng)使用者更關(guān)注功能測(cè)試，即目標(biāo)探測(cè)和跟蹤。進(jìn)行功能測(cè)試時(shí)，必須產(chǎn)生可以覆蓋全部無模糊距離、全部無模糊徑向速度、全部方位角和俯仰角的具有不同雷達(dá)散射截面（RCS） 的雷達(dá)目標(biāo)，以確保雷達(dá)系統(tǒng)的精度、分辨率、成功檢測(cè)率和虛警率滿足系統(tǒng)要求。外場(chǎng)測(cè)試可能非常費(fèi)時(shí)、復(fù)雜和費(fèi)用高昂，并會(huì)涉及難以實(shí)現(xiàn)的可重復(fù)條件。例如，為了測(cè)試戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)載雷達(dá)在特定條件和距離的性能，需要部署一些人工目標(biāo)用于被戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)探測(cè)和跟蹤。通過對(duì)比人工目標(biāo)的全球定位系統(tǒng) （GPS） 坐標(biāo)數(shù)據(jù)與相應(yīng)雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)以檢驗(yàn)雷達(dá)性能。因?yàn)槔走_(dá)系統(tǒng)尚在開發(fā)期間定期進(jìn)行外場(chǎng)測(cè)試費(fèi)用可能過高，另一種方法是建立真實(shí)雷達(dá)測(cè)試模擬，包括許多不同類型目標(biāo)和場(chǎng)景模擬。雷達(dá)目標(biāo)生成能夠測(cè)試包括射頻的整個(gè)雷達(dá)功能，不需要昂貴的外場(chǎng)測(cè)試。雷達(dá)目標(biāo)生成器引入具有時(shí)間延遲、多普勒頻移和衰減的目標(biāo)。目標(biāo)生成器的幾種技術(shù)已經(jīng)具備，如同軸延遲線（Coaxial Delay Lines， CDL）、光纖延遲線（Fiber Optical Delay Lines， FODL） 或射頻數(shù)字存儲(chǔ)設(shè)備（Digital Radio Frequency Memory， DRFM）?，F(xiàn)在，也可以使用商用化 （Commercial Off-The-Shelf， COTS） 的測(cè)量設(shè)備。雷達(dá)目標(biāo)生成器的性能和能力以及它們測(cè)試?yán)走_(dá)系統(tǒng)的可用性是關(guān)鍵，這主要取決于幾個(gè)技術(shù)參數(shù)。本文介紹不同雷達(dá)目標(biāo)生成器的架構(gòu)，闡明適合雷達(dá)系統(tǒng)性能測(cè)試的目標(biāo)生成器的設(shè)計(jì)要求和準(zhǔn)則，同時(shí)給出測(cè)量結(jié)果舉例。雷達(dá)測(cè)試在雷達(dá)系統(tǒng)投入使用并移交給使用者之前，必須先進(jìn)行幾個(gè)不同層次的測(cè)量任務(wù)。在研究和開發(fā)期間，執(zhí)行主要硬件部件測(cè)試和測(cè)量。這些測(cè)試大多集中在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)上，僅部分內(nèi)容涉及信號(hào)處理或系統(tǒng)功能。測(cè)試和測(cè)量行業(yè)提供各種雷達(dá)測(cè)試設(shè)備。這類設(shè)備重點(diǎn)關(guān)注雷達(dá)的參數(shù)性能，可以在開發(fā)和生過產(chǎn)程中測(cè)量頻譜純度、發(fā)射功率或靈敏度。這僅測(cè)試了雷達(dá)部分性能，但如信號(hào)探測(cè)這種重要功能從來沒有在閉環(huán)運(yùn)行中完整測(cè)試過。要測(cè)試整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)（包含基帶和射頻） 并確保所有單元功能符合技術(shù)規(guī)格、滿足用戶要求，必須執(zhí)行更多的測(cè)試，如圖1所示。