CN116500567B - 一种半实物注入仿真***及方法 - Google Patents

一种半实物注入仿真***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半实物注入仿真***及方法，涉及雷达目标信号模拟领域，包括用于模拟目标回波信号，根据回波信号生成目标参数文件的仿真装置；用于根据目标参数文件生成幅相/时差变化的多个相参射频信号，采用同轴注入的方式将生成的每个相参射频信号通过每个对应的输出通道，在同一时刻下直接注入到被测设备的每个接收通道中的时相差模拟设备，仿真装置还用于接收被测设备利用注入的相参射频信号进行解算后得到的计算结果；并将计算结果与预设的标注结果进行比较，检测被测设备的计算精度。本发明中被测设备为测向干涉仪，通过构建复杂战场环境，对被试设备开展快速仿真、验证，推动促进被测设备的设计先进性并保证技术指标符合真实战场需求。

Description

一种半实物注入仿真***及方法
技术领域
本发明涉及雷达信号模拟领域，具体涉及一种半实物注入仿真***及方法。
背景技术
雷达测向测向干涉仪主要采用测向干涉仪测向体制，对产生的目标信号的信号特征及来波方向进行捕获和测试。测向干涉仪测向的实质，是利用无线电波在测向基线上形成的相位差来确定来波方向。其主要利用天线阵元获取入射波相位分布来测向。即通过比较获取的入射波相位分布与事先已存的各方位、各频率来波相位分布的相似性，来得到入射波的方向。在测向干涉仪投入实际场景使用之前，需要模拟实际场景对测向干涉仪进行测试，检测测向干涉仪的性能以改进测向干涉仪测向精度，需要模拟不同的入射波相位以模拟真实目标回波。但是由于测向干涉仪的使用场景十分复杂，目标也比较杂乱，因此，如何构建一个能对测向干涉仪的开展快速仿真、验证的仿真环境十分重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半实物注入仿真***及方法，采用同轴注入的形式，将时相差模拟设备产生的多通道的信号直接送入被测设备的同频多通道接收机中。本发明中被测设备为测向干涉仪，且多通道信号的各路信号之间存在着确定的幅度和相位关系，通过构建复杂战场环境，对被试设备开展快速仿真、验证，推动促进被测设备的设计先进性并保证技术指标符合真实战场需求。
一方面，本申请提供一种半实物注入仿真***，包括：仿真装置和具有多个输出通道的时相差模拟设备，其中，
仿真装置，用于模拟目标回波信号，回波信号为目标在接收到被测设备发出的雷达信号后产生的信号；根据回波信号生成目标参数文件，并将目标参数文件下发给时相差模拟设备；
时相差模拟设备，用于根据目标参数文件生成幅相/时差变化的多个相参射频信号，采用同轴注入的方式，将生成的每个相参射频信号通过每个对应的输出通道，在同一时刻下直接注入到被测设备的同频多通道接收机的每个接收通道中；
仿真装置还用于接收被测设备利用注入的相参射频信号进行解算后得到的计算结果；并将计算结果与预设的标注结果进行比较，检测被测设备的计算精度。
进一步地，时相差模拟设备的每个输出通道均连接有同轴线缆，同频多通道接收机的多个接收通道均为射频接入口，每个输出通道通过同轴线缆与射频接入口连接。
进一步地，仿真装置用于模拟同一位置同一时刻时的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的多个回波信号，将多个回波信号合成为一个重叠回波信号，根据重叠回波信号生成目标参数文件，并将目标参数文件下发给时相差模拟设备。
进一步地，仿真装置包括：
模拟目标构建模块，用于模拟同一位置同一时刻时的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后分别产生的多个回波信号参数；
ARB调制模块，用于利用ARB模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成多目标合成波形文件；从多目标合成波形文件中提取重叠波形片段，并按时序将重叠波形片段存入ARB波形列表文件；
PDW调制模块，用于利用PDW模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成PDW合成描述文件；在PDW合成描述文件中新增标记字段以及控制字段，生成PDW重叠波形描述文件；
所述标记字段用于标记当前时序下多个模拟目标的回波信号参数是否重叠，所述控制字段用于根据标记字段的标记判断是否从ARB波形列表文件中调用对应时序下的重叠波形片段；
发送模块，用于将目标参数文件下发至时相差模拟设备，所述目标参数文件包括PDW重叠波形描述文件以及ARB波形列表文件。
进一步地，时相差模拟设备包括：
解析模块，用于解析PDW重叠波形描述文件，得到若干条按照时序排列的描述数据；对每条描述数据，先读取该条描述数据的标记字段；
信号生成模块，用于根据标记字段的标记生成当前时序下的射频信号：当标记字段的标记为重叠时，则根据控制字段的控制字从ARB波形列表文件中调用当前时序对应的重叠波形片段；对当前时序对应的重叠波形片段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
当标记字段的标记为非重叠，则对该条数据对应的所有字段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
相参射频信号生成模块，用于将信号生成模块生成的射频信号进行幅相/时差调整，生成多个不同的相参射频信号；
注入模块，用于将多个不同的相参射频信号通过多个输出通道分别直接注入到被测设备中。
第二方面，本申请提供一种半实物注入仿真方法，包括以下步骤：
S1、时相差模拟设备接收仿真装置下发的目标参数文件，所述目标参数文件为仿真装置模拟目标回波信号、根据回波信号生成的目标参数文件；回波信号为目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的信号；
S2、时相差模拟设备根据目标参数文件生成幅相/时差变化的多个相参射频信号；
S3、时相差模拟设备采用同轴注入的方式，将生成的每个相参射频信号通过每个对应的输出通道，在同一时刻下直接注入到被测设备的同频多通道接收机的每个接收通道中。
进一步地，回波信号为重叠回波信号，重叠回波信号由同一位置同一时刻下的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的多个回波信号合成得到。
进一步地，目标参数文件包括PDW重叠波形描述文件以及ARB波形列表文件，目标参数文件的生成过程为：
S11、模拟同一位置同一时刻时的多个目标在接收到被测设备发出的雷达信号后分别产生的多个回波信号参数；
S12、利用ARB模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成多目标合成波形文件；从多目标合成波形文件中提取重叠波形片段，并按时序将重叠波形片段存入ARB波形列表文件；
S13、利用PDW模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成PDW合成描述文件；在PDW合成描述文件中新增标记字段以及控制字段，生成PDW重叠波形描述文件；所述标记字段用于标记当前时序下多个模拟目标的回波信号参数是否重叠，所述控制字段用于根据标记字段的标记判断是否从ARB波形列表文件中调用对应时序下的重叠波形片段。
进一步地，生成相参射频信号的具体过程为：
S21、解析PDW重叠波形描述文件，得到若干条按照时序排列的描述数据；对每条描述数据，先读取该条描述数据的标记字段；
S22、根据标记字段的标记生成当前时序下的射频信号：当标记字段的标记为重叠时，则根据控制字段的控制字从ARB波形列表文件中调用当前时序对应的重叠波形片段；对当前时序对应的重叠波形片段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
当标记字段的标记为非重叠，则对该条数据对应的所有字段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
S23、将信号生成模块生成的射频信号进行幅相/时差调整，生成多个不同的相参射频信号。
本发明具有的有益效果：
本发明构建了一个可以模拟实际场景的注入式仿真***，将测向干涉仪作为被测设备，采用同轴注入的形式，将时相差模拟设备产生的多通道的信号直接送入被测设备（测向干涉仪）的同频多通道接收机中。且多通道信号的各路信号之间存在着确定的幅度和相位关系。
本发明能模拟多目标长时重叠情况下，采用PDW+ARB模式对多个目标重叠信号的处理，最终生成一个长时重叠的相参射频信号，采用ARB编码方式，在多目标信号重叠时将多个目标信号叠加复合为一个信号发送，由于不同目标的信号可以复合，同时采用PDW脉冲描述字的方式发送节省了计算资源。
附图说明
图1为现有技术中被测设备模拟仿真方法示意图；
图2为本发明半实物仿真注入***示意图；
图3为本发明一种实施例提供的多目标模拟场景下半实物仿真注入***示意图；
图4为本发明中一种实施例提供的半实物仿真注入方法示意图；
图5为本发明中一种实施例提供的目标参数文件的生成方法流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种PDW重叠波形描述文件数据存储示意图；
图7为本发明实施例提供的多目标信号的波形文件重叠后生成的合成信号波形示意图；
图8为图7中目标信号#1在某个时刻下的时域信号示意图；
图9为图7中目标信号#2在某个时刻下的时域信号示意图
图10为图8和图9中目标信号#1和目标信号#2波形重叠时重叠信号在时域下的矢量合成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
另外，为了清楚和简洁起见，可能省略了对公知的结构、功能和配置的描述。本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文描述的示例进行各种改变和修改。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
在介绍本申请的技术方案之前，先对需要涉及的概念进行说明：
1、PDW：
PDW为脉冲描述字，可以通过占用少量内存来描述长时间的脉冲特性，脉冲描述字是专门用来描述脉冲调制类型的信号，优点是可以极大地减小数据量。对于一台信号源，使用雷达脉冲字（PDW）将场景信息写入，就能模拟很多的发射机，使用多台信号源模拟高密度信号的场景以及信号到达角（AOA）等具体的场景。传统波形播放方式信号制式灵活，但是内存占用很大播放时间受限；采用PDW状态存储方式大大节约内存，轻松实现几个小时的场景播放；通过实时PDW输入模式更可实现无限长时间场景模拟。脉冲描述字(PDW)描述了一部接收机看到的每个脉冲所携带信息的重要特征。
2、ARB：
ARB表示的是任意波形文件，是一种矢量信号生成模式， ARB模式在DAC之前的过程都是通过相应的软件（这些软件可以是Agilent signal studio，Matlab，Visual）在PC上实现，将数据编码后以波形文件的形式存储到信号源中的RAM里。ARB应用灵活，可以用户自定义产生任意波形。
本申请采用的被测设备为军用设备，其主要采用测向干涉仪测向体制，对产生的目标信号的信号特征及来波方向进行捕获和测试。测向干涉仪测向的实质，是利用无线电波在测向基线上形成的相位差来确定来波方向。其主要利用天线阵元获取入射波相位分布来测向。即通过比较获取的入射波相位分布与事先已存的各方位、各频率来波相位分布的相似性，来得到入射波的方向。测向干涉仪中设置了侦查设备，侦查设备主要包括多通道天线、同步多通道接收机、数字信号处理设备、终端显示设备组成。如图1所示，对于被测设备性能的测试，一般是模拟设备生成信号由发射天线发射，接着，多通道天线分别接收模拟的发射信号X(t)，图1中X1(t)-XM(t)表示测向干涉仪在同一时刻t下各个通道天线接收到的发射信号，同步多通道接收机分别对发射信号X1(t)-XM(t)进行处理，分别得到对应的入射波X1(n)-XM(n)，数字信号处理设备根据对接收到的发射信号的入射波X1(n)-XM(n)进行分析得到计算结果，终端显示设备对计算结果进行显示。由于需要模拟真实目标与被测设备的距离，仿真起来比较麻烦，针对于此，本申请采用以下方案：
实施例1：如图2所示，本实施例1提供一种半实物注入仿真***，包括：仿真装置和具有多个输出通道的时相差模拟设备，其中，
仿真装置，用于模拟目标回波信号，回波信号为目标在接收到被测设备发出的雷达信号后产生的信号；根据回波信号生成目标参数文件，并将目标参数文件下发给时相差模拟设备；
时相差模拟设备，用于根据目标参数文件生成幅相/时差变化的多个相参射频信号，采用同轴注入的方式，将生成的每个相参射频信号通过每个对应的输出通道，在同一时刻下直接注入到被测设备的同频多通道接收机的每个接收通道中；
仿真装置还用于接收被测设备利用注入的相参射频信号进行解算后得到的计算结果；并将计算结果与预设的标注结果进行比较，检测被测设备的计算精度。
具体地，本***的关键是产生各个通道对应的相参射频信号，并且各个通道之间的幅度、相位、时延关系可以精确可调。时相差模拟设备的每个输出通道均连接有同轴线缆，同频多通道接收机的多个接收通道均为射频接入口，每个输出通道通过同轴线缆与射频接入口连接。
对于多个目标在同一时刻发送信号，在实际情况下会产生一个重叠的波形，因此，本实施例中仿真装置可以用于模拟同一位置同一时刻时的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的多个回波信号，将多个回波信号合成为一个重叠回波信号，根据重叠回波信号生成目标参数文件，并将目标参数文件下发给时相差模拟设备。
具体实施过程中，如图3所示，仿真装置包括：
模拟目标构建模块，用于模拟同一位置同一时刻时的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后分别产生的多个回波信号参数；
ARB调制模块，用于利用ARB模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成多目标合成波形文件；从多目标合成波形文件中提取重叠波形片段，并按时序将重叠波形片段存入ARB波形列表文件；
PDW调制模块，用于利用PDW模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成PDW合成描述文件；在PDW合成描述文件中新增标记字段以及控制字段，生成PDW重叠波形描述文件；
所述标记字段用于标记当前时序下多个模拟目标的回波信号参数是否重叠，所述控制字段用于根据标记字段的标记判断是否从ARB波形列表文件中调用对应时序下的重叠波形片段；
发送模块，用于将目标参数文件下发至时相差模拟设备，所述目标参数文件包括PDW重叠波形描述文件以及ARB波形列表文件。
时相差模拟设备包括：
解析模块，用于解析PDW重叠波形描述文件，得到若干条按照时序排列的描述数据；对每条描述数据，先读取该条描述数据的标记字段；
信号生成模块，用于根据标记字段的标记生成当前时序下的射频信号：当标记字段的标记为重叠时，则根据控制字段的控制字从ARB波形列表文件中调用当前时序对应的重叠波形片段；对当前时序对应的重叠波形片段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
当标记字段的标记为非重叠，则对该条数据对应的所有字段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
相参射频信号生成模块，用于将信号生成模块生成的射频信号进行幅相/时差调整，生成多个不同的相参射频信号；
注入模块，用于将多个不同的相参射频信号通过多个输出通道分别直接注入到被测设备中。
可以理解的是，本实施例中半实物注入式仿真***主要用途为通过构建复杂战场环境，对被试设备开展快速仿真、验证，推动促进被测设备的设计先进性并保证技术指标符合真实战场需求。主要实现以下功能：
a)模拟不同位置的受被测雷达照射后的运动目标回杂波特性，可以产生根据场景信息调制了RCS、距离延迟、空间衰减、多普勒频移的包含和差通道的回波信号；
b)模拟瞬时带宽内至少4个同时刻不同位置的同频/非同频目标信号，且随目标的运动推演，产生前述多目标信号按场景规划到达被测设备接收机口面的幅相/时差变化的8通道相参射频信号；
c)模拟瞬时带宽内不少于40个分时多目标信号能力，且随目标的运动推演，产生前述多目标信号按场景规划到达被测设备接收机口面的幅相/时差变化的8通道相参射频信号。
本***的关键为产生多通道的相参射频信号，并且各路之间存在着确定的幅度和相位关系，采用桌面同轴注入的形式，直接送入同频多通道接收机。由于模拟不同位置的受被测雷达照射后的运动目标回杂波特性，模拟了根据场景信息调制了RCS、距离延迟、空间衰减、多普勒频移的包含和差通道的回波信号，且本***是采用注入式的形式接入被测设备，故对于被测设备而言，由于模拟的是空中目标经过不同路径后，被接收设备的多根天线进行接收，故需要对射频接入口进行激励。在本实施例中，被测设备为8个通道，所以本***需要产生对于的8个通道对应的幅相/时差变化的不同相参射频信号。
实施例2：如图4所示，本实施例提供一种半实物注入仿真方法，包括以下步骤：
S1、时相差模拟设备接收仿真装置下发的目标参数文件，所述目标参数文件为仿真装置模拟目标回波信号、根据回波信号生成的目标参数文件；回波信号为目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的信号；
当回波信号为重叠回波信号时，重叠回波信号由同一位置同一时刻下的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的多个回波信号合成得到。此时，目标参数文件包括PDW重叠波形描述文件以及ARB波形列表文件，如图5所示，目标参数文件的生成过程为：
S11、模拟同一位置同一时刻时的多个目标在接收到被测设备发出的雷达信号后分别产生的多个回波信号参数；
S12、利用ARB模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成多目标合成波形文件；从多目标合成波形文件中提取重叠波形片段，并按时序将重叠波形片段存入ARB波形列表文件；ARB波形列表包括了重叠部分的波形片段的信号参数以及其对应的脉冲到达时刻。
具体地，步骤S12中的合成处理过程为：
对每个模拟目标对应的信号参数按照ARB格式进行编码，得到每个模拟目标对应的波形文件；将所有模拟目标对应的波形文件进行矢量合成，得到多目标合成波形文件；将所有模拟目标对应的波形文件分别转换为同一时域下的时域信号；将位于同一时刻的各个时域信号的幅度进行叠加，得到多目标重叠时域信号；以图7中的目标信号波形#1和目标信号波形#2在某个时域下的重叠波形片段为例，将波形#1的重叠波形片段转换为时域下的#1时域信号如图8所示，波形#2的重叠波形片段转换为时域下的#2时域信号如图9所示，将时域下的#1时域信号和#2时域信号矢量合成为一个合成时域信号，矢量合成的结果如图10所示。
S13、利用PDW模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成PDW合成描述文件；在PDW合成描述文件中新增标记字段以及控制字段，生成PDW重叠波形描述文件；所述标记字段用于标记当前时序下多个模拟目标的回波信号参数是否重叠，所述控制字段用于根据标记字段的标记判断是否从ARB波形列表文件中调用对应时序下的重叠波形片段。可以看出，实际控制字段与ARB波形列表进行了绑定。
S2、时相差模拟设备根据目标参数文件生成幅相/时差变化的多个相参射频信号；
生成相参射频信号的具体过程为：
S21、解析PDW重叠波形描述文件，得到若干条按照时序排列的描述数据；对每条描述数据，先读取该条描述数据的标记字段；
S22、根据标记字段的标记生成当前时序下的射频信号：当标记字段的标记为重叠时，则根据控制字段的控制字从ARB波形列表文件中调用当前时序对应的重叠波形片段；对当前时序对应的重叠波形片段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
当标记字段的标记为非重叠，则对该条数据对应的所有字段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
S23、将信号生成模块生成的射频信号进行幅相/时差调整，生成多个不同的相参射频信号。
S3、时相差模拟设备采用同轴注入的方式，将生成的每个相参射频信号通过每个对应的输出通道，在同一时刻下直接注入到被测设备的同频多通道接收机的每个接收通道中。
可以理解的是，本实施例中PDW重叠波形描述文件的数据结构包括字段：脉冲到达时间(TOA)、脉宽(Width)、载波频率(Center)、频率偏移(Offset)、相位(Phase)、幅度(Level)、回波类型(MOP)、标记字段和控制字段。具体地，如图6所示，给出了一种PDW重叠波形描述文件的数据存储结构，其中TOA的单位为毫秒（ms），Width单位为微秒（us），Center单位为GHz，Offset单位为kHz，Phase单位省略，用*表示，Level单位为dB，CW表示雷达连续波。需要说明的是，本申请提到的时序、当前时序与脉冲到达时刻对应，可以理解为当前时序以当前脉冲到达时刻为起始时刻，至下一脉冲到达时刻的整个时间段均为当前时序，时序起始时刻为相邻两个脉冲中前一个脉冲到达时刻。
以三个目标的模拟场景进行说明，如图7所示，若设置的三个模拟目标的脉冲信号参数生成的对应的波形分别为#1、#2、#3，可以看出，这三个目标在时序T1-T2时刻，以及T3-T4时刻出现了波形重叠，因此，先采用ARB方式对这三个波形文件进行矢量波形叠加，最终生成的合成波形如图7中的合成波形结果Result所示，从这个合成波形结果（Result）中提取出重叠波形片段，并且记录这个重叠波形片段的脉冲到达时刻以及结束时刻，按脉冲波到达时刻先后顺序按照1#、2#…的存储序号依次存入ARB波形列表中，最终根据ARB波形列表生成ARB波形列表文件。
同时，对于图7的多目标波形，按PDW模式生成PDW合成描述文件，由于在PDW合成描述文件中在波形重叠的时序下，PDW会丢弃优先级较低的波形，只保留一个目标的波形，因此，还需要在PDW合成描述文件中增加控制字段和标记字段。在PDW合成描述文件生成时，同时记录在何时进行了波形片段丢弃，标记字段中可以使用0代表该脉冲到达时刻至下一脉冲到达时刻的时序下，该时序下的波形为非重叠，使用1代表该脉冲到达时刻至至下一脉冲到达时刻的时序下，该时序下的波形为重叠；当读取到标记字段的标记值为0时，则可以直接采用传统的PDW模式，将当前时序对应的数据所有字段生成参数文件进而进行射频调制，生成当前时序下的射频信号。若读取到标记值为1时，则读取控制字段，根据控制字段的控制字从ARB波形列表文件中调用当前时序对应的重叠波形片段，具体地，由于PDW重叠波形描述文件的TOA字段的脉冲到达时刻与ARB波形列表的时序起始时刻对应，因此，可以根据脉冲到达时刻从ARB波形列表中调用对应存储序号的重叠波形片段。
将图6的PDW重叠波形描述文件发送给时相差模拟设备，按照时间顺序，依次读取每条数据，相邻两个脉冲到达间隔可以看作一个时序，例如，T1-T2时段下，多个目标的信号出现了重叠，因此，根据控制字从ARB波形列表文件中调用存储序号为1#的重叠波形片段，根据重叠波形片段生成多目标信号发送，但在T2-T3时段，为非重叠情况，此时可以根据T2时刻对应的PDW重叠波形描述文件直接生成目标信号发送。同理，在T5-T6时段下，多目标的信号出现了重叠，此时再次从ARB波形列表文件中调用存储序号为2#的重叠波形片段，根据重叠波形片段生成多目标信号发送。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种半实物注入仿真***，其特征在于，包括：仿真装置和具有多个输出通道的时相差模拟设备，其中，
仿真装置，用于模拟目标回波信号，回波信号为目标在接收到被测设备发出的雷达信号后产生的信号；根据回波信号生成目标参数文件，并将目标参数文件下发给时相差模拟设备；
时相差模拟设备，用于根据目标参数文件生成幅相/时差变化的多个相参射频信号，采用同轴注入的方式，将生成的每个相参射频信号通过每个对应的输出通道，在同一时刻下直接注入到被测设备的同频多通道接收机的每个接收通道中；
仿真装置还用于接收被测设备利用注入的相参射频信号进行解算后得到的计算结果；并将计算结果与预设的标注结果进行比较，检测被测设备的计算精度；
仿真装置用于模拟同一位置同一时刻时的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的多个回波信号，将多个回波信号合成为一个重叠回波信号，根据重叠回波信号生成目标参数文件，并将目标参数文件下发给时相差模拟设备；
仿真装置包括：
模拟目标构建模块，用于模拟同一位置同一时刻时的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后分别产生的多个回波信号参数；
ARB调制模块，用于利用ARB模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成多目标合成波形文件；从多目标合成波形文件中提取重叠波形片段，并按时序将重叠波形片段存入ARB波形列表文件；
PDW调制模块，用于利用PDW模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成PDW合成描述文件；在PDW合成描述文件中新增标记字段以及控制字段，生成PDW重叠波形描述文件；
所述标记字段用于标记当前时序下多个模拟目标的回波信号参数是否重叠，所述控制字段用于根据标记字段的标记判断是否从ARB波形列表文件中调用对应时序下的重叠波形片段；
发送模块，用于将目标参数文件下发至时相差模拟设备，所述目标参数文件包括PDW重叠波形描述文件以及ARB波形列表文件。
2.根据权利要求1所述的一种半实物注入仿真***，其特征在于，时相差模拟设备的每个输出通道均连接有同轴线缆，同频多通道接收机的多个接收通道均为射频接入口，每个输出通道通过同轴线缆与一个射频接入口连接。
3.根据权利要求1所述的一种半实物注入仿真***，其特征在于，时相差模拟设备包括：
解析模块，用于解析PDW重叠波形描述文件，得到若干条按照时序排列的描述数据；对每条描述数据，先读取该条描述数据的标记字段；
信号生成模块，用于根据标记字段的标记生成当前时序下的射频信号：当标记字段的标记为重叠时，则根据控制字段的控制字从ARB波形列表文件中调用当前时序对应的重叠波形片段；对当前时序对应的重叠波形片段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
当标记字段的标记为非重叠，则对该条描述数据对应的所有字段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
相参射频信号生成模块，用于将信号生成模块生成的射频信号进行幅相/时差调整，生成多个不同的相参射频信号；
注入模块，用于将多个不同的相参射频信号通过多个输出通道分别直接注入到被测设备中。
4.一种半实物注入仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、时相差模拟设备接收仿真装置下发的目标参数文件，所述目标参数文件为仿真装置模拟目标回波信号、根据回波信号生成的目标参数文件；回波信号为目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的信号；
目标参数文件包括PDW重叠波形描述文件以及ARB波形列表文件，目标参数文件的生成过程为：
S11、模拟同一位置同一时刻时的多个目标在接收到被测设备发出的雷达信号后分别产生的多个回波信号参数；
S12、利用ARB模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成多目标合成波形文件；从多目标合成波形文件中提取重叠波形片段，并按时序将重叠波形片段存入ARB波形列表文件；
S13、利用PDW模式对多个模拟目标的回波信号参数进行合成处理，生成PDW合成描述文件；在PDW合成描述文件中新增标记字段以及控制字段，生成PDW重叠波形描述文件；所述标记字段用于标记当前时序下多个模拟目标的回波信号参数是否重叠，所述控制字段用于根据标记字段的标记判断是否从ARB波形列表文件中调用对应时序下的重叠波形片段；
S2、时相差模拟设备根据目标参数文件生成幅相/时差变化的多个相参射频信号；
S3、时相差模拟设备采用同轴注入的方式，将生成的每个相参射频信号通过每个对应的输出通道，在同一时刻下直接注入到被测设备的同频多通道接收机的每个接收通道中。
5.根据权利要求4所述的一种半实物注入仿真方法，其特征在于，回波信号为重叠回波信号，重叠回波信号由同一位置同一时刻下的多个目标接收到被测设备发出的雷达信号后产生的多个回波信号合成得到。
6.根据权利要求4所述的一种半实物注入仿真方法，其特征在于，生成相参射频信号的具体过程为：
S21、解析PDW重叠波形描述文件，得到若干条按照时序排列的描述数据；对每条描述数据，先读取该条描述数据的标记字段；
S22、根据标记字段的标记生成当前时序下的射频信号：当标记字段的标记为重叠时，则根据控制字段的控制字从ARB波形列表文件中调用当前时序对应的重叠波形片段；对当前时序对应的重叠波形片段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
当标记字段的标记为非重叠，则对该条描述数据对应的所有字段进行射频调制，生成当前时序下的射频信号；
S23、将信号生成模块生成的射频信号进行幅相/时差调整，生成多个不同的相参射频信号。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109343016A (zh) * 2018-12-07 2019-02-15 上海机电工程研究所 W波段数字和差注入式动态目标模拟方法及装置
CN113391275A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 中国人民解放***箭军装备部装备项目管理中心 一种采用电子角反的大型复杂目标等效模拟方法和装置
CN114415543A (zh) * 2022-01-13 2022-04-29 中国人民解放军96901部队25分队 一种舰船编队对抗态势模拟平台及模拟方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10571551B2 (en) * 2016-05-05 2020-02-25 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Signal generation device and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109343016A (zh) * 2018-12-07 2019-02-15 上海机电工程研究所 W波段数字和差注入式动态目标模拟方法及装置
CN113391275A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 中国人民解放***箭军装备部装备项目管理中心 一种采用电子角反的大型复杂目标等效模拟方法和装置
CN114415543A (zh) * 2022-01-13 2022-04-29 中国人民解放军96901部队25分队 一种舰船编队对抗态势模拟平台及模拟方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Rainer Lenz,et al.Generation of modern radar scenarios using vector signal generators and Pulse Descriptor Words.《The 19th International Radar Symposium IRS 2018》.2018,第1-6页. *
多类型测向接收机高精度验证***研究;廖明亮等;《舰船电子对抗》;第37-41页 *
雷达目标模拟的方案设计与实现;高影嘉;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;全文 *

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