某探测雷达测试系统信号模拟器的研制

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1、电子测量与仪器学报2004年增干1]某探测雷达测试系统信号模拟器的研制乔立岩张毅刚杨斌(哈尔滨工业大学，哈尔滨150001)摘要:本文介绍了一种基于VXI总线的信号模拟器设计方案，其主要由VXI总线接口、数控组合单元和射频信号源三部分组成。数控组合功能部分采用可编程逻辑器件(EPLD)技术实现，射频信号模拟器采用射频快速VCO(压控振荡器)模拟技术和频率合成技术实现。经实验验证，该模拟器各项功能指标满足测试雷达性能的要求。关键字:VXI总线可编程控制器(EPLD)压控振荡器(VCO)频率合成QiaoLiyanZ

2、hangyigangYangbin(DepartmentofAutomaticMeasurementandControl,HarbinInstituteofTechnology,Harbin,150001)Abstract:DesignsofasignalsimulatorwhichisbasedonVXIbusisintroducedinthispaper.ItconsistsofaVXIbusinterface,somedigitalcontrolcomponentandaradio-frequencysi

3、gnalsource.ThedigitalcontrolcomponentisdesignedinaCPLD.Theradio-frequencysignalsourceisdesignedbyVCO(VoltageControlledOscillator)andfrequenciessynthesizetechnologies.Experimentprovesthatthesignalsimulatorissuitfortestingthedetectradar.Keywords:VXIbus,EPLD,vo

4、ltagecontrolledoscillator(VCO),frequencysynthesize.1箭令1r}切仁1信号干扰是现代战争一种常用方法，为了完成某型号双模导引头自动测试系统中探测雷达目标信号和干扰信号的模拟，全面检测探测雷达的性能和抗干扰能力，迫切需要研制一种目标信号和干扰信号模拟器。本文介绍了一种基于VXI总线的信号模拟器设计方案，其主要由VXI总线、数控组合单元和射频信号源三部分组成。本文重点介绍其设计原理和方法，并指设计中需要注意的事项。经实验验证，该模拟器各项功能指标满足测试雷达性能的要

5、求。2工作原理1.压控振荡器的工作原理为了模拟探测雷达信号，需要产生频率可变的射频信号，经衰减器衰检后输出。本文介绍的信号模拟器的射频信号采用压控振荡器(VCO)产生。压控振荡器一般由电压偏置产生器(voltagebiasgenerator)和延迟单元(delaycell)两部分组成构成。电压偏置产生器为延迟单元提供偏置电压，延迟单元控制电压随着输入电压v,.n的变化而变化。设每个延迟单元的延迟时间是1p，则振荡频率为固定值F=--上一2xNxto电子测量与仪器学报2004年增刊其中，N是延迟单元的个数。如下图

6、所示图1压控振荡器的工作原理可见振荡频率与延迟单元的个数和延迟时间有关，而对于振荡器来说延迟单元不能做的非常少，所以当满足振荡条件LH(jco)二1800的条件下，为提高振荡器的频率只能减小延迟单元的延迟时间tp，而延迟时间受输入偏置电压的影响，所以振荡频率最终受输入电压V;.的控制，随着输入电压珠的改变而改变。2.数控组合部分的工作原理数字控制组合是中段探测装置单元测试设备射频信号模拟器的组成部分，它的功能是给信号模拟器的射频信号源提供电源，产生数字控制信号以及实现与VXI总线之间的接口，具体功能如下:①产生

7、频率控制码②产生脉冲信号③产生程控衰减器控制信号④产生开关控制信号频率码控制信号用来控制压控振荡器的输入电压，从而控制压控振荡器的输出频率;而脉冲信号要求其周期和脉冲宽度都是可以控制的，主要用来使不同的频率码在对应的触发脉冲之后产生不同的输出频率。程控衰减器控制信号，主要是为程控衰减器提供控制码，对输出的振荡频率进行衰减。开关信号给压控振荡器提供输出使能。脉冲信号频率码预衰减码预图2数控组合部分输出信号的时序逻辑图数控组合单元和压控振荡器的工作原理如下图所示图3数控组合单元与压控振荡器工作的基本原理图本文将根据

8、数控组合的基本工作原理和其产生的输出信号的要求，对数控组合单元的设计电子测量与仪器学报2004年增干1】给出详细的设计方案。3设计思路1.数控组合单元的设计思路数控组合单元要提供四个通道的控制码和脉冲信号，每一个通道的设计思路基本相似，下面就具体的某一通道给出设计的方法，采用EPLD实现，原理框图如图4所示。每一通道控制信号产生电路由FIFO及其读写控制电路、数据锁存电路、周期信号产生