機載雷達信號動態(tài)實時測試技術研究.pdf

1、機載雷達，是當代各類型飛機航空電子系統(tǒng)的重要組成部分。隨著技術的不斷發(fā)展，該部分在整機系統(tǒng)中的功能也越來越多，所占的成本也越來越高，是飛機在任務實施各個階段的基本保障。機載雷達在整機兩大子系統(tǒng)中都有著重要的地位，在通用子系統(tǒng)中，用于完成通信、導航及飛行控制的支撐；在任務子系統(tǒng)中，則承擔了探測、識別及作戰(zhàn)等功能。在機載雷達各設備的例行檢查，維護維修等環(huán)節(jié)都需要相關測試及測量設備的支持。對機載雷達設備進行測試時，除了常規(guī)的頻率、功率等功能及

2、指標測試項外，通常還需要對被測試設備輸入測試激勵，用以模擬其真實工作環(huán)境，從而判別機載設備的工作情況。早期對機載雷達設備的測試，大多采用頻率計、功率計、示波器及頻譜分析儀等通用儀器，結合部分定制專用板卡或模塊搭建測試平臺或自動測試系統(tǒng)來實現(xiàn)。隨著航電技術的發(fā)展和測試要求的不斷提高，通用測試儀器在測試響應的實時性，測試功能的多樣性等方面已經不能滿足機載雷達測試的需要。
　　本文結合攻讀博士學位期間主持及參與的多個航電測試設備項目，針

3、對設備的具體測試要求進行分析、歸納和總結。以機載雷達設備信號測試總的要求為研究背景對被測設備進行了分類，根據其信號特征及工作方式，將其分為一次雷達及二次雷達兩大類，分別對這兩類被測設備的測試要求進行細分，總結歸納其共性測試特征及差異性測試特征，并以此選取了具有代表性的切入點進行研究。最后，針對測試測量儀器模塊化、小型化及智能化的發(fā)展趨勢，對測試實現(xiàn)功能的融合技術進行了研究。
　　本文的主要研究內容如下：
　　1、機載雷達信號

4、共性特征測試研究。頻率測量是機載雷達設備的共性測試需求。一次雷達的回波模擬，需要精確及快速的頻率測量值支持。二次雷達詢問及應答信號的模擬，也需要頻率值作為測試激勵產生判據。根據機載雷達設備發(fā)射的調制信號的特征，針對其信號調制脈沖寬度較窄、測量實時性及精度要求高的特點，在分析了現(xiàn)有的各種載頻瞬時測量方法的基礎上，提出了一種基于片內時鐘移相插值、連續(xù)時間戳計數值擬合運算的測量方法，對此方法的測量誤差進行了分析，仿真及具體設計實現(xiàn)。該方法目前

5、已成功的運用到多個實際工程項目了，滿足了實時性和高精度的測試需求。
　　2、一次雷達信號差異性特征測試研究。選取機載無線電高度表作為被研究類型，對一次雷達回波模擬技術進行研究。以載頻瞬時測量為基礎，針對傳統(tǒng)機載無線電高度表測試設備僅能提供簡單延遲轉發(fā)功能的不足，分析了設備在實際不同工作面狀態(tài)下的回波特征，通過零記憶非線性變化法及球不變隨機過程算法對其在內場環(huán)境下的測試進行了分析和仿真，能夠實現(xiàn)對多種不同反射面特征的模擬。以目標反射

6、面為海面為研究示例，對其回波信號的特征進行理論分析、數學建模及仿真，給出了一種能夠模擬真實復雜空間電磁環(huán)境的無線電高度表測試方法，并對其工程實現(xiàn)進行了闡述。
　　3、二次雷達信號差異性特征測試研究。選取機載空中交通管制設備作為被研究對象，針對二次雷達工作流程及信號特征進行研究，提出了一種快速解調方法用于詢問及應答信號的譯碼及處理方法，對測試激勵產生的原理、流程及實現(xiàn)進行了闡述，并給出了具體的工程實現(xiàn)。
　　4、信號測試功能融