應用虛擬儀器對雷達信號系統模擬

　1 引言

傳統的雷達發射機，采用專用的信號發生模塊，無法任意的設置波形形式、參數，信號中心頻率，信號功率等。在一定程度上限制了應用范圍。尤其在雷達的預研和新技術的探索階段，要對各種雷達信號進行實驗或評估，如果為每種雷達信號設計專用的信號發生模塊，將極大的耗費成本。如果使用虛擬儀器技術，集成高性能的商用測試儀器[1]，通過編程設計系統的功能，可以有效模擬多種雷達信號，并以較大的靈活性對雷達信號的參數進行設置，克服通用性差的問題，滿足多種多樣的應用要求。

　　2 雷達信號發生系統

　　雷達信號產生原理方框圖如圖1所示，基帶信號發生模塊利用D/A變換，將數字存儲波形轉換為I/Q兩路基帶模擬信號輸出。I/Q調制模塊對I/Q兩路信號進行正交載波的調制，將信號中心頻率搬移到射頻或微波頻段，系統最后的輸出就是所需的雷達信號。

圖1. 雷達信號產生原理圖

　　3 基于虛擬儀器的雷達信號模擬系統

　　在雷達新體制的預研論證階段，利用基于虛擬儀器的雷達信號發生系統，可以滿足應用需求。利用任意波形發生器、矢量信號源以及脈沖信號源作為硬件平臺，在Agilent VEE下開發虛擬儀器軟件進行控制，實現了通用雷達信號發生系統的模擬。

　　3.1 系統的硬件結構設計

　　系統的結構圖如圖2 所示，下面介紹各模塊的功能。

圖2. 儀器的硬件連接

　　3.1.1 任意波形發生器

　　任意波形發生器通過數字存儲，數模轉換的功能完成基帶或中頻模擬IQ信號的輸出。通過軟件控制，任意波形發生器模擬基帶模擬信號發生模塊，實現如下功能：

　　1. 對脈沖波形的輸出進行回放控制，實現單脈沖波形或脈沖波形序列的輸出。

　　2. 并可以設置脈沖時間的寬度，脈沖內的波形參數（如頻率或帶寬等）。

　　3. 脈沖時間寬度，重采樣速率可以通過軟件進行設置。

　　3.1.2 矢量信號源

　　矢量信號源輸入I/Q信號完成正交調制，上變頻的功能。通過遠程控制實現如下功能：

　　1. 可以調節輸出雷達信號中心頻率以及輸出功率的大小。

　　2. 可以調節I/Q兩支路的幅度和相位平衡。