機(jī)載雷達(dá)信號(hào)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)載雷達(dá)，是當(dāng)代各類型飛機(jī)航空電子系統(tǒng)的重要組成部分。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，該部分在整機(jī)系統(tǒng)中的功能也越來(lái)越多，所占的成本也越來(lái)越高，是飛機(jī)在任務(wù)實(shí)施各個(gè)階段的基本保障。機(jī)載雷達(dá)在整機(jī)兩大子系統(tǒng)中都有著重要的地位，在通用子系統(tǒng)中，用于完成通信、導(dǎo)航及飛行控制的支撐；在任務(wù)子系統(tǒng)中，則承擔(dān)了探測(cè)、識(shí)別及作戰(zhàn)等功能。在機(jī)載雷達(dá)各設(shè)備的例行檢查，維護(hù)維修等環(huán)節(jié)都需要相關(guān)測(cè)試及測(cè)量設(shè)備的支持。對(duì)機(jī)載雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)，除了常規(guī)的頻率、功率等功能及

2、指標(biāo)測(cè)試項(xiàng)外，通常還需要對(duì)被測(cè)試設(shè)備輸入測(cè)試激勵(lì)，用以模擬其真實(shí)工作環(huán)境，從而判別機(jī)載設(shè)備的工作情況。早期對(duì)機(jī)載雷達(dá)設(shè)備的測(cè)試，大多采用頻率計(jì)、功率計(jì)、示波器及頻譜分析儀等通用儀器，結(jié)合部分定制專用板卡或模塊搭建測(cè)試平臺(tái)或自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著航電技術(shù)的發(fā)展和測(cè)試要求的不斷提高，通用測(cè)試儀器在測(cè)試響應(yīng)的實(shí)時(shí)性，測(cè)試功能的多樣性等方面已經(jīng)不能滿足機(jī)載雷達(dá)測(cè)試的需要。
　　本文結(jié)合攻讀博士學(xué)位期間主持及參與的多個(gè)航電測(cè)試設(shè)備項(xiàng)目，針

3、對(duì)設(shè)備的具體測(cè)試要求進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)。以機(jī)載雷達(dá)設(shè)備信號(hào)測(cè)試總的要求為研究背景對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行了分類，根據(jù)其信號(hào)特征及工作方式，將其分為一次雷達(dá)及二次雷達(dá)兩大類，分別對(duì)這兩類被測(cè)設(shè)備的測(cè)試要求進(jìn)行細(xì)分，總結(jié)歸納其共性測(cè)試特征及差異性測(cè)試特征，并以此選取了具有代表性的切入點(diǎn)進(jìn)行研究。最后，針對(duì)測(cè)試測(cè)量?jī)x器模塊化、小型化及智能化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)測(cè)試實(shí)現(xiàn)功能的融合技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、機(jī)載雷達(dá)信號(hào)

4、共性特征測(cè)試研究。頻率測(cè)量是機(jī)載雷達(dá)設(shè)備的共性測(cè)試需求。一次雷達(dá)的回波模擬，需要精確及快速的頻率測(cè)量值支持。二次雷達(dá)詢問(wèn)及應(yīng)答信號(hào)的模擬，也需要頻率值作為測(cè)試激勵(lì)產(chǎn)生判據(jù)。根據(jù)機(jī)載雷達(dá)設(shè)備發(fā)射的調(diào)制信號(hào)的特征，針對(duì)其信號(hào)調(diào)制脈沖寬度較窄、測(cè)量實(shí)時(shí)性及精度要求高的特點(diǎn)，在分析了現(xiàn)有的各種載頻瞬時(shí)測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于片內(nèi)時(shí)鐘移相插值、連續(xù)時(shí)間戳計(jì)數(shù)值擬合運(yùn)算的測(cè)量方法，對(duì)此方法的測(cè)量誤差進(jìn)行了分析，仿真及具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。該方法目前

5、已成功的運(yùn)用到多個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目了，滿足了實(shí)時(shí)性和高精度的測(cè)試需求。
　　2、一次雷達(dá)信號(hào)差異性特征測(cè)試研究。選取機(jī)載無(wú)線電高度表作為被研究類型，對(duì)一次雷達(dá)回波模擬技術(shù)進(jìn)行研究。以載頻瞬時(shí)測(cè)量為基礎(chǔ)，針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)載無(wú)線電高度表測(cè)試設(shè)備僅能提供簡(jiǎn)單延遲轉(zhuǎn)發(fā)功能的不足，分析了設(shè)備在實(shí)際不同工作面狀態(tài)下的回波特征，通過(guò)零記憶非線性變化法及球不變隨機(jī)過(guò)程算法對(duì)其在內(nèi)場(chǎng)環(huán)境下的測(cè)試進(jìn)行了分析和仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多種不同反射面特征的模擬。以目標(biāo)反射

6、面為海面為研究示例，對(duì)其回波信號(hào)的特征進(jìn)行理論分析、數(shù)學(xué)建模及仿真，給出了一種能夠模擬真實(shí)復(fù)雜空間電磁環(huán)境的無(wú)線電高度表測(cè)試方法，并對(duì)其工程實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述。
　　3、二次雷達(dá)信號(hào)差異性特征測(cè)試研究。選取機(jī)載空中交通管制設(shè)備作為被研究對(duì)象，針對(duì)二次雷達(dá)工作流程及信號(hào)特征進(jìn)行研究，提出了一種快速解調(diào)方法用于詢問(wèn)及應(yīng)答信號(hào)的譯碼及處理方法，對(duì)測(cè)試激勵(lì)產(chǎn)生的原理、流程及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述，并給出了具體的工程實(shí)現(xiàn)。
　　4、信號(hào)測(cè)試功能融