基于多通道目标模拟系统构建

 

在电子战系统的工程验证中经常需要产生精确并且可重复的测试信号，用以模拟真实电子战环境，而模拟多发发射机场景是电子战中具有代表性的测试验证。多通道目标模拟系统是一种利用数字信号处理技术来实现信号生成和输出的测试平台，能够模拟雷达、电子对抗、通信、电台等多种复杂电磁环境信号来实现电子战系统的工程验证。例如，多通道目标模拟系统产生多个威胁信号，通过辐射或者注入到电子战设备来检验其工作性能和抗干扰能力。

多通道目标模拟系统构建

多通道目标模拟系统采用软件无线电设计理念，可基于PXIe平台或者SDR平台构建，其硬件部分包含信号生成系统、同步定时系统、宽频段上变频系统、信号调理与校准系统以及显控系统。信号生成系统接受来自显控系统的指令，将显控系统输出的基带数据经PCIe数据总线传输至信号生成系统进行滤波、DUC等信号处理，并将生成的中频信号传输至宽频段上变频系统；宽频段上变频系统主要将信号生成系统发射的波形上变频至较高的射频频率上；同步定时系统可生成时钟和触发信号，保证系统通道间的时间同步和相位相参特性；信号调理与校准网络对信号生成系统所产生的信号进行输出功率范围的扩展，并通过信号的切换、耦合和分配实现系统的自动化校准。

分系统介绍

信号生成系统

显控系统的上位机软件所产生的信号波形经PCIe数据总线传输至信号生成系统进行滤波、DUC等信号处理，并将生成的中频信号传输至宽频段上变频系统。信号生成系统通过同步定时系统的时钟和触发信号可以实现多路信号同步和相参输出。同时，由于信号生成系统采用多块PXIe信号生成模块灵活构建，其通道数可自定义配置。

同步定时系统

同步定时系统可生成时钟和触发信号，在单个机箱中的多个模块之间路由这些信号，也可以将这些信号路由到其他PXIe机箱，实现系统的时间同步和相位相参特性。同时，同步定时模块也可接受外部时钟和外部触发信号的输入以实现与系统外部设备的同步

宽频段上变频系统

宽频段上变频系统包含宽频段上变频模块和频率源扩展模块，其中宽频段上变频模块在直通模式下，将信号生成模块生成的信号通过限幅、放大、滤波等功能后输出；在变频模式下将信号生成模块生成的中频信号上变频到较高的射频频率上，然后通过可变本振将频谱展开到射频频段上。频率源扩展模块为宽频段上变频模块提供高稳定度、低杂散的两路本振信号（LO1和LO2），且相互独立信号。

信号调理与校准网络

信号调理与校准网络是对信号生成系统所产生的信号进行输出功率范围的扩展，同时通过信号的切换、耦合和分配实现系统的自动化校准。

显控系统

显控系统作为该系统的核心部分，用于该系统上位机软件显示和下位机设备控制，该上位机软件平台包含信号生成软件、多通道自校准软件、信号调理和校准网络控制软件组成。其中，信号生成软件具备自定义波形生成能力，支持用户以MATLAB m语言、Python脚本语言和LabVIEW编写的自定义波形导入；多通道自校准软件和其控制软件主要实现发射通道的自动补偿校正，同时也支持导入导出校准参数。

信号生成软件

支持信号模型库调用、场景仿真（信号模型库扩展信号类型，目前在研）以及支持信号高速回放，其中信号模型库支持以下信号类型：

雷达信号生成

多辐射源信号生成

SAR回波信号生成

定制化信号生成

场景仿真

雷达对抗电磁环境仿真

雷达对抗电磁环境基带环境仿真

通信对抗电磁环境仿真模块

电子对抗场景仿真控制展示模块

 

多通道自校准软件

 校准软件生成校准波形信号，通过信号生成系统触发输出后经各种电缆、信号调理与校准模块到达校准系统，通过校准软件和校准仪器分别测量出每个通道之间的幅度差、相位差以及相互之间的延时关系。根据测量结果，该软件对多路信号做相应的幅度、延时和相位修正和补偿，即可实现通道间的幅度、延时和相位校准。