同步触发功能
波形数据排序重放功能 多通道相干信号合成
参数
内置时钟：1.25Ghz 外参考输入：100MHz~1.25GHz
15Bit 单通道：500MHz IQ 信号：1GHz
-65dBc
-95dBc/Hz @1kHz offset -115dBc/Hz @10kHz offset -138dBc/Hz @100kHz offset
雷达信号仿真平台技术方案
一、必要性分析
雷达的基本功能使利用目标对电磁波的反射来发现和定位目标。 随着新体制、新结构和器件性能的提高，雷达技术也在不断发展。现 在雷达在功能上可以提供探测目标更多的参数，诸如：目标的属性和 成像等。先进雷达的研发任务，一方面需要采用许多新的技术。另一 方面，需要在有限的时间内完成新型号雷达的研制和定型。这对雷达 系统及关键设备的设计开发及生产都带来新的挑战。采用先进的测试 仪表和设计工具是解决这个矛盾的的重要手段。
2） 完成信号的 IQ 调制和输出
2）微波频段的矢量调制能力。
3） 与被测试设备间的信号同步和测 2）优秀的相位噪声和功率精度
试触发
指标。
3）调制带宽可配置为
160MHz/1GHz。
4）完整的同步和触发控制接口
1）采用 1.25GSa/15Bit 的高性能
1）完成宽带雷达基带信号的建立
DAC 器件
2）输出中频和 IQ 信号
矢量校准软件 Agilent DSO81304A
宽带示波器 Agilent E4447A 高性能频谱仪
雷达信号波形建立工具
1）建立各种雷达信号的数学模型
1）完整的信号模型库
2）利用分析工具对仿真信号进行评估 2）灵活性，用户可编程的 DSP
3）建立干扰信号的模型
算法
4）可直接调用的雷达系统模块
3）完整的频域、时域和解调分
许多试验信号或真实的环境 采集信号存储空间：1G 采样点 信号被记录成文件。需要在试 重建信号带宽：100MHz 验室环境下进行恢复和重建。
三、雷达信号模拟系统技术方案 根据表 2 所罗列的技术要求，雷达信号模拟系统会以微波矢
量信号源和雷达信号计算软件为基础来构成。其组成框图如图 1 所示。
图 1：雷达信号模拟系统基本组成
5）与用户算法和设备采集信号的接口 析能力，方便对仿真信号的验证
6）完成对信号源的控制
和评估
1）方便建立各种标准雷达信号的工具 1）方便使用
2）采用波形预失真消除仪表失真对信 2）满足系统或部件调试应用
号质量的影响
ห้องสมุดไป่ตู้
1）分析带宽宽，可配置为
1）完成对实际信号的性能分析和评估 80MHz/250MHz 分析带宽。
重要性
与被测试系统匹配
输出信号频率的准确 度 满足接收机灵敏度要 求 决定接收机灵敏度， 抗扰度等指标测试的 准确性 符合宽带雷达测试要 求 雷达脉冲调制的关键 指标
设备频响特性的分析 测试 建立的信号时间长 度，决定能否模拟目 标的长时间变化回波 信号。 决定对被测试设备性 能的正确判断。 频率的短期稳定度。 影响对被测设备性能 的正确判断。
内置：64M 采样点 外置：计算机硬盘空间
杂波抑制：-70dBc@10GHz 谐波抑制：-55dBc@10GHz -70dBc/Hz @10Hz offset -90dBc/Hz @100Hz offset -110dBc/Hz @1kHz offset -115dBc/Hz @10kHz offset -115dBc/Hz @100kHz offset -145dBc/Hz @1MHz offset 微波，模拟 IQ，数字 IQ，数字中频
3、有源干扰
利用无线设备发射的某种形式的干扰信号。以达到扰乱和欺骗敌
方雷达的目的。通常的干扰信号包括宽带噪声干扰、数字射频存储信
号等。
要应对各种复杂的情况，雷达系统需要具备相应的技术能力来处
理这些干扰信号。这些技术包括采用新的雷达体制和功能更强的信号
处理机。对这些新技术的有效性验证是需要通过测评来完成。现在雷
2）完成对实际信号的采集和存储
2）测试频率范围为 26.5GHz。
实际雷达信号建立仪表
3）存储深度达到 1G 采样点。
1） 将长时间的雷达波形文件实时传 利用计算机硬盘来作为信号重
输到信号源中
建的数据存储器。适合长时间复
2） 将数字 IQ 信号存储为波形文件 杂回波信号的合成。
1） 完成雷达波形数据的 DAC 处理 1）40GHz 的微波频率覆盖。
雷达接收机和信号处理机是整个雷达系统的关键。它们需要完成 对雷达回波信号的接收、变换、DSP 处理和目标参数提取及显示等功 能。高性能雷达接收和信号处理机的实现是雷达技术突破的核心技术 之一。现在雷达的工作环境是非常恶劣的，相应雷达接收机会处理的 信号也越来越复杂，除接收到探测目标的正常回波外，还会受到各种 干扰的影响。这些信号往往是动态变化的，这对接收机和信号处理机 的处理速度和处理方法带来更高要求。雷达系统会面临的干扰主要包 含以下几个方面： 1、自然环境噪声 例如对舰船探测的火控雷达会受到海面回波的影响。而机载脉冲多普 勒雷达需要克服地面固定目标回波的影响。 2、无源干扰 敌方释放的铝箔或涂敷金属的塑料条会形成一片干扰云带造成干扰。
与被测试设备的同步
复杂雷达信号的合成
相干多路信号合成
图 5：N6030A 任意波发生器的波形排序功能
Agilent ADS 软件是现在市场上最主要的 EDA 软件之一。ADS 软件具备对电子系统的系统级仿真，电路仿真和 DSP 仿真能力。在 雷达系统设计测试应用中。ADS 可提供完整的雷达系统模型库。 包 含雷达信号合成，射频通道处理，信号 DSP 处理等模块。ADS 的特 点是还可以与实际仪表进行连接，进行系统的实物和半实物仿真测 试。例如在仿真环境下模拟的复杂信号数据可通过 ADS 的控件接口 直接传输到仪表中。利用矢量信号源将信号转换为实际调制号。电路 的仿真环境和实际测试环境在统一平台上实现，可提高仿真结果的准 确性。另外可以大大扩展通用仪表的功能。满足各种复杂雷达信号合 成和分析的要求。
对雷达系统设备的完 整测试
N6030A 主要完成宽带信号合成的应用场合。如跳频或宽带调频 等。在系统中负责输出宽带中频信号或 IQ 信号。其关键性能指标如 表 5 所示。
表 5：N6030A 宽带任意波发生器性能指标
N6030A 性能指标
采样时钟频率 DAC 转换位数 输出信号带宽 输出杂波抑制 相位噪声
对信号功率和镜相干扰进行定标分析 高性能毫米波频谱分析仪
测试精度和动态范围宽
基于雷达信号模拟系统。可在试验室环境下完成雷达系统各项关 键性能指标的测试。该系统具备完整的信号输出接口形式，可输出微 波射频信号、模拟 IQ 信号、数字 IQ 信号及数字中频信号，完成对雷 达整机、中频电路部分和数字基带部分的独立测试。
表 3：雷达信号模拟系统设备组成
设备型号
功能说明
技术特点
Agilent ADS 雷达仿真模块
Agilent Pulse Builder 工具 Agilent 89650A 矢量分析系统
Agilent N5110B 信号存储工具
Agilent E8267D 微波矢量源
AgilentN6030A 宽带任意波发生器 Agilent E8363B 网络分析仪 Agilent N7622A
图 2: 雷达信号建立实现过程
雷达信号模拟系统主要包含雷达信号波形数据建立和实际 信号建立两个部分。雷达信号波形建立主要有两种方法。第一种 方法是建立雷达信号的模型，然后通过计算得到。第二种方法是 利用分析仪表或其它设备对实际信号进行采集存储的数据。实际 物理信号建立是通过 DAC 将雷达信号波形的数据转化为基带信 号，然后通过 IQ 调制器转换为微波射频信号。表格 3 是具体完 成雷达信号建立的仪表配置方案。
变成现实。现有仪表已能完成各种类型雷达信 号的合成。工作频率及调制带宽可覆盖现在雷 达系统的技术要求。 2） 扩展性能好，在信号通道数量、信号内容上可 方便进行扩展。 3） 信号真实性问题可通过实际信号的采集和回放 功能来保证 4） 实现成本相对较低 5） 对信号实时调整控制能力的有限性
通过表 1 的对比说明，可以看到通用测试仪表能满足实验室条件
达接收机的测试主要有三种方法，具体说明如表 1。
表 1：雷达接收机的主要测试方法
雷达接收机测试方法
特点
专用的雷达模拟器测试 实际作战条件测试 使用通用测试仪表
1）是现在对雷达接收机测试的主要手段。但雷达 模拟器主要对应一些具体的雷达系统进行研制。设 备的通用性和扩展性较差， 很难满足现在雷达新 技术发展的需求。 2）实现的成本较高。 1）是对雷达系统工作性能最真实的测试。但对所 有项目的测试需要大量的人力，物力和时间。 2）测试的重复性比较差 3）测试成本非常高 1） 信号源的矢量调制能力使复杂雷达信号的模拟
对接收机性能测试的基本要 运动单目标回波信号
求。需模拟工作状态下各类回 天线扫描状态回波信号
波信号。
固定多目标回波信号
运动多目标回波信号
不同 RCS 的目标回波信号
对雷达电子对抗性能测试的 宽带噪声干扰信号
必须条件。
射频存储干扰信号
调制干扰信号；多音干扰信号
测试相控阵雷达系统的必须 4 路相干雷达调制信号 条件
表 4：E8267D 微波矢量源性能指标
E8267D 性能指标
输出频率范围 输出频率稳定度 输出功率范围 输出功率精度 矢量调制带宽 脉冲调制能力 扫频输出功能 基带数据存储深度 输出频谱指标
相位噪声（10G 载波） 输出信号接口形式
参数
250kHz~20GHz/40GHz 可选 频率变化步进：0.01Hz
通
过
N5102A 数