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一、適用范圍
脈沖雷達(dá)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要面向脈沖雷達(dá)相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計而設(shè)計的。通過對雷達(dá)各部分組件及信號處理過程進(jìn)行測試、分析,深入理解雷達(dá)和雷達(dá)對抗原理的基本概念和理論,增強(qiáng)對雷達(dá)或?qū)瓜到y(tǒng)的感性認(rèn)識,并在對理論知識的驗(yàn)證和綜合運(yùn)用中更牢固地掌握基本知識。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開放式的機(jī)構(gòu),靈活的接線方式不但能滿足各院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,而且能較多地鍛煉學(xué)生的動手能力、思考能力、創(chuàng)新能力。
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由雷達(dá)系統(tǒng)和目標(biāo)模擬器兩部分構(gòu)成,如圖1所示

圖1.脈沖雷達(dá)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成圖
(一)雷達(dá)系統(tǒng)模擬地面雷達(dá)裝置,由天線系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)與接收機(jī)等部分構(gòu)成,如圖2所示。主要實(shí)現(xiàn)測量信號生成,回波信號檢測,動目標(biāo)顯示(MTI),動目標(biāo)檢測(MTD),距離判模糊,距離跟蹤,速度跟蹤,信息顯示等功能。

圖2.雷達(dá)系統(tǒng)構(gòu)成框圖
(1)天線系統(tǒng)完成微波信號收發(fā),發(fā)射機(jī)與接收機(jī)公共該天線。天線采用采用拋物面天線,也可由用戶配置符合工作頻率的其他類型天線。
(2)伺服系統(tǒng)由云臺及控制器構(gòu)成,根據(jù)需求完成天線指向驅(qū)動,并返回天線的位置信息(方位、俯仰)。
(3)發(fā)射機(jī)由信號處理單元及射頻鏈路單元構(gòu)成,如圖3所示。

圖3.發(fā)射機(jī)構(gòu)成框圖
信號處理單元生成同步信號,完成與接收機(jī)間的信息交換處理,生成滿足發(fā)射需要的中頻脈沖調(diào)制信號。信號處理單元以FPGA為核心,由D/A,接口芯片等構(gòu)成。
射頻鏈路完成上變頻及功率放大,形成滿足波形及功率要求的射頻信號。該模塊包括中頻變頻器,射頻變頻器,功率放大器,本振和輸出濾波器等。原理框圖如圖4所示。由于一次變頻方案很難滿足帶外抑制要求,存在較大雜散輸出,因此采用二次變頻方案進(jìn)行設(shè)計。

圖4.發(fā)射機(jī)射頻鏈路構(gòu)成框圖
(4)接收機(jī)由射頻鏈路、信號處理單元及顯示單元構(gòu)成,如圖5所示。接收機(jī)完成微波信號的放大,頻率變換,信號檢測,距離測量與跟蹤, A/R顯示或PPI顯示等功能。

圖5.接收機(jī)構(gòu)成框圖
射頻鏈路完成頻率及功率變換,生成滿足信號處理單元需要的中頻信號。該模塊包括射頻變頻器,中頻變頻器,功率放大器,本振和輸出濾波器等。
信號處理單元以FPGA+DSP為核心,由A/D,接口單元等構(gòu)成。完成回波信號檢測,距離測量與跟蹤,判模糊,MTI處理等。
顯示單元根據(jù)需求,完成A/R顯示或PPI顯示。
(二)目標(biāo)模擬器系統(tǒng)模擬目標(biāo)特性信息,由天線系統(tǒng),接收系統(tǒng),發(fā)射系統(tǒng)構(gòu)成,如圖6所示。

圖6.目標(biāo)模擬器構(gòu)成框圖
(1)天線系統(tǒng)完成微波信號收發(fā),發(fā)射與接收系統(tǒng)公共該天線。天線采用采用拋物面天線,也可由用戶配置符合工作頻率的其他類型天線。
(2)接收系統(tǒng)由射頻鏈路、信號處理單元構(gòu)成,如圖7所示。系統(tǒng)完成雷達(dá)信號的檢測接收。

圖7.模擬器接收系統(tǒng)框圖
(3)發(fā)射系統(tǒng)由信號處理單元及射頻鏈路單元構(gòu)成,如圖8所示。根據(jù)設(shè)置生成距離、運(yùn)動特性、雜波特性滿足要求的目標(biāo)模擬回波信號。

圖8.模擬器發(fā)射系統(tǒng)框圖
1、工作頻率 :2300-2450MHz
2、模擬探測距離
Rmax≥200km; Rmin≤10km
(1)雷達(dá)單脈沖的測試與分析
(2)多脈沖的測試與分析
(3)移動脈沖的測試與分析
(4)發(fā)射脈沖包絡(luò)測試
(5)發(fā)射機(jī)的頻率及功率測試
(6)雷達(dá)回波信號的測試及分析
(7)接收機(jī)靈敏度測試
(8)接收機(jī)總增益測試
(9)單目標(biāo)雷達(dá)測距
(10)多目標(biāo)雷達(dá)測距及分析
(11)雷達(dá)顯示器的使用及分析
(12)動目標(biāo)顯示(MTI)實(shí)驗(yàn)
(13)微波上下變頻器的測試實(shí)驗(yàn)
(14) 微波鎖相振蕩器的測試
(15) 壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)
(16) 中頻放大器實(shí)驗(yàn)
(17)微波功率放大器
(18)微波低噪聲放大器
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