機載雷達信號動態(tài)實時測試技術(shù)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(shù)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(wù)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(wù)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(shè)備的例行檢查，維護維修等環(huán)節(jié)都需要相關(guān)測試及測量設(shè)備的支持。對機載雷達設(shè)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(shè)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(shè)備的工作情況。早期對機載雷達設(shè)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(jié)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(shù)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(yīng)的實時性，測試功能的多樣性等方面已經(jīng)不能滿足機載雷達測試的需要。
　　本文結(jié)合攻讀博士學位期間主持及參與的多個航電測試設(shè)備項目，針

3、對設(shè)備的具體測試要求進行分析、歸納和總結(jié)。以機載雷達設(shè)備信號測試總的要求為研究背景對被測設(shè)備進行了分類，根據(jù)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(shè)備的測試要求進行細分，總結(jié)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(shù)進行了研究。
　　本文的主要研究內(nèi)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(shè)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(yīng)答信號的模擬，也需要頻率值作為測試激勵產(chǎn)生判據(jù)。根據(jù)機載雷達設(shè)備發(fā)射的調(diào)制信號的特征，針對其信號調(diào)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(chǔ)上，提出了一種基于片內(nèi)時鐘移相插值、連續(xù)時間戳計數(shù)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(shè)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(shù)進行研究。以載頻瞬時測量為基礎(chǔ)，針對傳統(tǒng)機載無線電高度表測試設(shè)備僅能提供簡單延遲轉(zhuǎn)發(fā)功能的不足，分析了設(shè)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(nèi)場環(huán)境下的測試進行了分析和仿真，能夠?qū)崿F(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(shù)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(shè)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(diào)方法用于詢問及應(yīng)答信號的譯碼及處理方法，對測試激勵產(chǎn)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