复杂宽带信号仿真与实时分析系统的研究

张军　陈丁

摘 要：为了实现对复杂的超宽带雷达系统进行测试，提出一种软硬件结合一体化的测试平台。采用System Vue软件进行该雷达自底而上的验证试验，用PSG E8267E信号最高可以产生44GHz雷达信号，并采用N9040B型UXA X型信号分析仪测量信号的时域和频率特征。经试验验证，测试系统能模拟仿真出该雷达各种基本信号，并能精确分析信号时域和频域特征。

关键词：毫米波；太赫兹；超宽带；智能仪器；抗干扰

1 概述

目前正处于前所未有的复杂电磁环境中，特别是在航天航空和国防领域中的电磁环境尤为复杂。在每个实际作战环境中，除了各种商用民用信号外，还会同时存在各种多功能雷达，多部新型通信设备，以及相对应的电子对抗设备等，这同时也给雷达及电子设备研制单位提出了更高、更新的挑战。

2 系统组成及技术指标

为了应对这些挑战，这就要雷达及电子设备研制单位在原型样机研制阶段就应该对各种数字化发射机和接收机进行半实物仿真和验证，并能成功地模拟再现出这个复杂的电磁环境，来对原型样机进行研制和测试，特别是能重现外场特征，对可能出现的复杂信号进行捕获和重放。本系统采用高性能的软硬件一体化平台，可用于宽带信号的仿真和分析，真正做到了“所见即所得”。

2.1 主要组成

该系统主要有硬件平台和波形编辑软件两大部分组成（如图1所示）。其中硬件平台主要由N5193A型UXG捷变信号发生器、M1890A 12GSa/s（AWG）型任意波形发生器及N9040B型UXA X型信号分析仪所组成。软件系统主要有系统级设计仿真软件System Vue和89600B矢量信号分析软件所组成。

图1 系统组成框图

2.2 技术指标

频率范围：3Hz～44GHz（外部混频可扩展到1.1THz）；分析带宽：最高510MHz动态无杂散范围：510MHz范围上-75dBc；相位噪声：10GHz时，126dBc/Hz；幅度精度：±0.19dB。

3 信号生产与分析

利用System Vue专用的雷达模型库仿真基于模型的雷达系统级构架，产生线性调频信号，并加载干扰信号和杂波信号。N9040B型实时信号分析仪具有实时频谱分析功能，并结合89600VSA软件分析出除过线性调频雷达信号，信号中还干扰信号和杂波信号，并能捕捉偶发干扰信号，对雷达系统短时间的信号稳定性进行全面分析。如图2所示。

4 结束语

采用该平台生成雷达基带，中频及射频信号，可以对雷达发射、接收、信号处理等系统进行验证，同时可加入干扰和杂波信号，产生目标回波信号（含目标距离，速度信息）从而形成了全动态的雷达场景仿真，避免了雷达系统测试验证需要耗费大量人力，物力，特别是需要实飞测试，耗资巨大，缩短了研制实验周期，节约了大量研制经费。

参考文献

[1]张敏，张麟兮，刘宁.通用雷达仿真系统模型的研究与探索[J].计算机仿真，2006，23（2）：23-26.

[2]廖建国，李永，李继杰.线性调频脉冲压缩雷达仿真研究[J].空间电子技术，2010，2：59-62.

[3]吴昊，肖振宇，孔红伟，等.基于System Vue的单载波超宽带系统仿真[J].传感器与微系统，2012，31（4）：7-13.

[4]陈丁，王放，张军，等.基于AWG超宽带雷达信号测试系统的实现[C].第十三届全国雷达学术年会论文集.北京：中国电子学会无线电定位技术分会，2014：1350-1359.

作者简介：张军（1988-），男，陕西武功人，工学硕士，助理工程师，主要研究方向为雷达信号处理与算法优化设计。

陈丁（1982-），男，陕西西安人，工学硕士，工程师，主要研究方向为雷达系统总体设计与测试。