雷達(dá)回波模擬器頻率校準(zhǔn)的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信號校準(zhǔn)的處理方法，具體是一種雷達(dá)回波模擬器前端接收頻率的校準(zhǔn)方法及裝置。
技術(shù)背景
[0002]雷達(dá)技術(shù)是伴隨著戰(zhàn)爭發(fā)展起來的，在現(xiàn)在以及未來的戰(zhàn)爭中扮演著越來越重要的角色，并廣泛的應(yīng)用于國防、航天、遙感、通信等諸多領(lǐng)域。雷達(dá)信號的模擬主要是對雷達(dá)目標(biāo)和環(huán)境回波信號的模擬，以達(dá)到真實(shí)復(fù)現(xiàn)雷達(dá)回波信號的目的。雷達(dá)回波模擬器的接收頻率校準(zhǔn)裝置在整個雷達(dá)模擬系統(tǒng)中起到非常關(guān)鍵的作用，能否輸出純凈的頻譜對整個回波的模擬過程有著很大的影響。GPS接收裝置(專利號:ZL200920047050.X)，該GPS接收裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能將信號發(fā)射出去。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種更加簡便、更加精確的頻率校準(zhǔn)方法，通過匹配濾波器和電壓控制振蕩器及鎖相環(huán)來進(jìn)行頻率的校準(zhǔn)，并且對校準(zhǔn)后的信號進(jìn)行輸出。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:一種雷達(dá)回波模擬器頻率校準(zhǔn)裝置，由天線接收模塊、混頻器、AD轉(zhuǎn)換器、匹配濾波器、ctrol控制單元模塊、VCO電壓控制振蕩器、PLL鎖相環(huán)、AMP放大器、BPF濾波器、天線發(fā)射模塊依次連接，PLL鎖相環(huán)作為反饋與混頻器相連組成；天線模塊接收到的回波信號首先經(jīng)過混頻器與從PLL鎖相環(huán)反饋回來的信號混頻，輸出混頻后的視頻信號，該信號再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器后輸出到匹配濾波器，匹配濾波器輸出結(jié)果輸入ctrol控制模塊，ctrol控制模塊不斷地調(diào)整電壓，輸入到VCO電壓控制振蕩器和PLL鎖相環(huán)后輸出本地信號，并反饋到混頻器；當(dāng)匹配濾波器輸出的峰值P達(dá)到最大時，得到與天線接收模塊接收到的回波信號的載頻頻率相同的本地信號，最后對該信號進(jìn)行放大以及濾波后由天線發(fā)射模塊發(fā)射出去。
[0005]一種雷達(dá)回波模擬器頻率校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)方法，步驟如下:
步驟一:天線接收模塊接收到的回波信號經(jīng)過混頻器與PLL鎖相環(huán)反饋回來的信號混頻，產(chǎn)生視頻信號；
步驟二:視頻信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器后輸出到匹配濾波器進(jìn)行峰值檢測，此時ctrol控制模塊初始化電壓V，令ctrol控制模塊的電壓V增加到V+ Δ V，若匹配濾波器輸出的峰值P增加，則繼續(xù)使ctrol控制模塊的電壓V增加Λ V，反之，若匹配濾波器輸出的峰值P減少，則令ctrol控制模塊的電壓V降低Λ V，重復(fù)上述操作直到匹配濾波器的峰值P達(dá)到最大，ctrol控制模塊將此時的電壓輸出到VCO電壓控制振蕩器和PLL鎖相環(huán)并輸出本地信號；步驟三:本地信號從PLL鎖相環(huán)輸出，利用放大器和BPF濾波器對該信號進(jìn)行放大和濾波，最后由天線發(fā)射模塊發(fā)射出去。
[0006]所述步驟二中的匹配濾波器由子脈沖匹配濾波器和抽頭加權(quán)延時線求和網(wǎng)絡(luò)兩部分級聯(lián)而成，ctrol控制模塊根據(jù)匹配濾波器輸出的峰值P的大小控制VCO電壓控制振蕩器模塊和PLL鎖相環(huán)以進(jìn)行頻率校準(zhǔn)，當(dāng)本地信號頻率與接收到的回波信號的載頻頻率沒有完全相同時，匹配濾波器輸出的峰值P比完全同步的情況下輸出的峰值P小，此時，ctrol控制模塊初始化電壓V，令ctrol控制模塊的電壓V增加到V+ Δ V，若匹配濾波器輸出的峰值P增加，則繼續(xù)使ctrol控制模塊的電壓V增加Λ V，反之，若匹配濾波器輸出的峰值P減少，則令ctrol控制模塊的電壓V降低Λ ν,重復(fù)上述操作直到匹配濾波器的峰值P達(dá)到最大，ctrol控制模塊將此時的電壓作為輸出，VCO電壓控制振蕩器和PLL鎖相環(huán)根據(jù)ctrol控制模塊輸出的電壓輸出本地信號，此時本地信號頻率與接收到的回波信號的載頻頻率完全相同，本地信號從PLL鎖相環(huán)輸出。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:本發(fā)明優(yōu)化了整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且在功能上實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有的GPS接收裝置沒有實(shí)現(xiàn)的本地信號頻率與接收到的回波信號的載頻頻率完全同步的功能，另外本發(fā)明頻率校準(zhǔn)裝置添加了信號發(fā)射裝置，使得處理后的信號可以無損輸出。
【附圖說明】
[0008]圖1是雷達(dá)回波模擬接收頻率校準(zhǔn)器的總結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是匹配濾波器的結(jié)構(gòu)。
[0010]圖3是本地信號頻率與接收到的回波信號的載頻頻率相同和不同情況下的信號波形示意圖。
[0011]圖4是上圖兩種情況下匹配濾波器輸出的波形圖。
[0012]圖5是ctrol控制模塊的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明接收頻率校準(zhǔn)裝置由天線接收模塊，ctrol控制單元模塊，匹配濾波器，AD轉(zhuǎn)換器，VCO電壓控制振蕩器，PLL鎖相環(huán)，AMP放大器，BPF濾波器，天線發(fā)射模塊相連而成。回波信號首先經(jīng)過一個混頻器與從鎖相環(huán)反饋回來的信號混頻，輸出混頻后的視頻信號，該信號再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器后輸出到匹配濾波器，通過控制模塊和VCO電壓控制振蕩器與PLL鎖相環(huán)的控制，使得本地信號頻率與接收到的回波信號的載頻頻率相同，最后對信號進(jìn)行放大以及濾波，可由天線發(fā)射出去。
[0014]接收到的回波信號經(jīng)過一個混頻器與鎖相環(huán)反饋回來的信號混頻，產(chǎn)生視頻信號。
[0015]匹配濾波器是由子脈沖匹配濾波器和抽頭加權(quán)延時線求和網(wǎng)絡(luò)兩部分級聯(lián)而成，控制模塊根據(jù)匹配濾波器輸出的峰值P的大小控制VCO電壓控制振蕩器模塊和PLL鎖相環(huán)是否進(jìn)行頻率校準(zhǔn)，當(dāng)本地信號頻率與接收到的回波信號的載頻頻率沒有完全同步時，匹配濾波器輸出的峰值P比完全同步的情況下輸出的峰值小，此時控制模塊就會根據(jù)匹配濾波器輸出的峰值P不斷地調(diào)整輸出的電壓，直至完全同步，達(dá)到同步后，匹配濾波器輸出的峰值P達(dá)到最大，本地信號從PLL鎖相環(huán)輸出。
[0016]當(dāng)本地信號頻率與接收到的回波信號的載頻頻率完全同步時，從PLL鎖相環(huán)輸出的本地信號經(jīng)過放大器和BPF濾波器的放大和濾波，由天線發(fā)射出去，放大器和BPF濾波器可以調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的性能。
[0017]下面參照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]當(dāng)回波被接收天線接收以后，將回波信號與反饋信號混頻，得到