通用空中目標(biāo)雷達(dá)視頻回波模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)系統(tǒng)的檢測或監(jiān)視裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通用空中目標(biāo)雷達(dá)視頻回波模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在對雷達(dá)進(jìn)行性能測試時(shí)，需要提供空中目標(biāo)反射的雷達(dá)回波，不同型號的雷達(dá)測試時(shí)所需雷達(dá)回波信號的脈寬、周期、相位等特征均不相同。一般會專門針對某一特定型號的雷達(dá)開發(fā)專用測試設(shè)備，產(chǎn)生該型號雷達(dá)所需的專用雷達(dá)回波信號，增加了雷達(dá)測試設(shè)備的開發(fā)成本和研制周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通用空中目標(biāo)雷達(dá)視頻回波模擬裝置，所述裝置通過對輸入?yún)?shù)的控制，產(chǎn)生脈寬、周期、相位等可變的雷達(dá)視頻回波，降低測試設(shè)備的開發(fā)費(fèi)用，提高測試設(shè)備的通用性和可靠性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種通用空中目標(biāo)雷達(dá)視頻回波模擬裝置，其特征在于:包括輸入控制電路、FPGA以及視頻信號輸出電路，所述FPGA包括控制信號產(chǎn)生模塊、距離同步信號產(chǎn)生模塊以及目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊，所述控制信號產(chǎn)生模塊的輸出端與所述輸入控制電路的控制端連接，所述輸入控制電路的輸出端分別與所述距離同步信號產(chǎn)生模塊的輸入端以及目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入端連接，所述距離同步信號產(chǎn)生模塊的輸出端與目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端連接，目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的輸出端與所述視頻信號輸出電路的輸入端連接;所述控制信號產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生輸入控制電路正常工作所需要的信號;所述輸入控制電路用于產(chǎn)生控制參數(shù)信號，并將產(chǎn)生的信號輸入PFGA的相應(yīng)模塊;所述目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊接收控制參數(shù)信號，根據(jù)相應(yīng)計(jì)算規(guī)則，產(chǎn)生所需的視頻回波信號;所述視頻信號輸出電路用于將視頻回波信號進(jìn)行放大處理。
[0005]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述輸入控制電路包括輸入開關(guān)陣列、電阻陣列、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、可變電位計(jì)和緩沖芯片，所述輸入開關(guān)陣列通過電阻陣列與緩沖芯片的輸入端連接，所述可變電位計(jì)與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸入端相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與緩沖芯片的輸入端連接，所述控制信號產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片正常工作所需要的信號。
[0006]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述開關(guān)陣列包括4個(gè)脈寬控制開關(guān)、3個(gè)周期控制開關(guān)、3個(gè)距離方式控制開關(guān)以及5個(gè)精確距離控制開關(guān);所述電阻陣列包括15個(gè)電阻單元;兩個(gè)可變電位計(jì)與兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片配合，分別產(chǎn)生手控距離控制信號和掃描速度控制信號；緩沖器用于數(shù)據(jù)的緩沖。
[0007]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述開關(guān)陣列包括若干個(gè)一端連接電源，另一端懸空的按壓式開關(guān);所述電阻陣列包括與按壓式開關(guān)個(gè)數(shù)相同的電阻單元，每個(gè)電阻單元包括兩個(gè)電阻，兩個(gè)電阻的一端連接后與所述按壓式開關(guān)的懸空端連接，其中的一個(gè)電阻的另一端接地，另一個(gè)電阻的另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片或緩沖芯片的相應(yīng)端口連接。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片使用ADC0809型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述緩沖芯片使用74HC244型緩沖芯片，包括四個(gè)，其中的兩個(gè)緩沖芯片的輸入端與電阻陣列的15個(gè)電阻單元連接，另外兩個(gè)緩沖芯片的輸入端與兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片連接。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述控制信號產(chǎn)生模塊包括分頻電路、計(jì)數(shù)器U11、比較器U12-U14和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U15-U16，所述分頻電路的輸入端以及計(jì)數(shù)器Ull的Clk端與PFGA的時(shí)鐘信號端連接，所述分頻電路的輸出端為所述控制信號產(chǎn)生電路的第一個(gè)輸出端，用于產(chǎn)生500kHz時(shí)鐘信號；所述比較器Ul 2的out端與所述計(jì)數(shù)器Ul I的rst端連接，所述計(jì)數(shù)器Ull的Q端分別與比較器U12-U14的Data A端連接;所述比較器U13的Out端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U15的輸入端連接，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U15的輸出端為所述控制信號產(chǎn)生模塊的第二個(gè)輸出端，用于產(chǎn)生OE控制信號;所述比較器U14的Out端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U16的輸入端連接，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U16的輸出端為所述控制信號產(chǎn)生模塊的第三個(gè)輸出端，用于產(chǎn)生START and ALE控制信號。
[0011 ]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊包括計(jì)數(shù)器U21、比較器U22-U24、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U25-U26、3選I開關(guān)U27、回波周期產(chǎn)生電路以及脈沖位置產(chǎn)生電路;所述計(jì)數(shù)器U21的elk端與PFGA的時(shí)鐘信號端連接，所述計(jì)數(shù)器U21的Q端分別與比較器U22-U24的Data A端連接，所述比較器U23的Out端與所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U25的輸入端連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U25的輸出端為所述目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的Okm同步信號輸出端;所述回波周期產(chǎn)生電路的輸出端與所述比較器U22的Data B端以及脈沖位置產(chǎn)生電路的一個(gè)輸入端連接，脈沖位置產(chǎn)生電路的輸出端與比較器U24的Data B端連接，所述比較器U24的Out端與所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U26的輸入端連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U26的輸出端為所述視頻回波產(chǎn)生模塊的目標(biāo)視頻回波信號輸出端;所述回波周期產(chǎn)生電路的輸出端與脈沖位置產(chǎn)生電路的一個(gè)輸入端連接，所述回波周期產(chǎn)生電路的輸出端為周期控制信號輸出端;所述3選I開關(guān)U27的三個(gè)輸入端分別為手控距離輸入端、精確距離輸入端、掃描速度輸入端，所述3選I開關(guān)U27的控制端為距離控制方式輸入端，所述3選I開關(guān)U27的輸出端與脈沖位置產(chǎn)生電路的另一個(gè)輸入端連接。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述視頻信號輸出電路包括運(yùn)算放大器U6，所述輸出電路的一個(gè)輸入端經(jīng)電阻R32接運(yùn)算放大器U6的同相輸入端，所述運(yùn)算放大器U6的反相輸入端的第一路經(jīng)電阻R31接地，第二路經(jīng)電阻R33接U6的輸出端，所述運(yùn)算放大器U6的7腳接+5V電源，且該腳上并聯(lián)有濾波電容Cl和C2;所述運(yùn)算放大器U6的4腳接-5V電源，且該腳上并聯(lián)有濾波電容C3和C4;所述運(yùn)算放大器U6的輸出端為所述輸出電路的輸出端，且U6的輸出端上并聯(lián)有電阻RLl。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述運(yùn)算放大器U6使用AD817AN型運(yùn)算放大器。
[0014]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述裝置通過對輸入?yún)?shù)的控制，產(chǎn)生脈寬、周期、相位等可變的雷達(dá)視頻回波，降低測試設(shè)備的開發(fā)費(fèi)用，提高測試設(shè)備的通用性和可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明所述裝置的原理框圖；
圖2是本發(fā)明中輸入開關(guān)陣列的原理圖；
圖3是本發(fā)明中電阻陣列的原理圖；
圖4是本發(fā)明中模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的原理圖；
圖5-圖8是本發(fā)明中緩沖芯片的原理圖；
圖9是本發(fā)明中控制信號產(chǎn)生模塊的原理框圖；
圖10是本發(fā)明中目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的原理框圖；
圖11是本發(fā)明中視頻信號輸出電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種通用空中目標(biāo)雷達(dá)視頻回波模擬裝置，包括輸入控制電路、FPGA以及視頻信號輸出電路，所述FPGA包括控制信號產(chǎn)生模塊、距離同步信號產(chǎn)生模塊以及目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊，所述控制信號產(chǎn)生模塊的輸出端與所述輸入端控制電路的控制端連接，所述輸入控制電路的輸出端分別與所述距離同步信號產(chǎn)生模塊的輸入端以及目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的一個(gè)輸入端連接，所述距離同步信號產(chǎn)生模塊的輸出端與目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的另一個(gè)輸入端連接，目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊的輸出端與所述視頻信號輸出電路的輸入端連接。
[0019]所述控制信號產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生輸入控制電路正常工作所需要的信號;所述輸入控制電路用于產(chǎn)生控制參數(shù)信號，并將產(chǎn)生的信號輸入PFGA的相應(yīng)模塊;所述目標(biāo)視頻回波產(chǎn)生模塊接收控制參數(shù)信號，根據(jù)相應(yīng)計(jì)算規(guī)則，產(chǎn)生所需的視頻回波信號;所述視頻信號輸出電路用于將視頻回波信號進(jìn)行放大處理。
[0020]所述輸入控制電路用于將控制周期、相位、脈寬和距離方式等參數(shù)的信號輸入到FPGA。如圖2-8所示，所述輸入控制電路包括輸入開關(guān)陣列、電阻陣列、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、可變電位計(jì)和緩沖芯片。優(yōu)選的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片可以使用ADC0809型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述緩沖芯片可以使用74HC244型緩沖芯片。所述輸入開關(guān)陣列通過電阻陣列與緩沖芯片的輸入端連接，所述可變電位計(jì)與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸入端相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與緩沖芯片的輸入端連接，所述控制信號產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片正常工作所需要的信號。
[0021]如圖2所示，所述開關(guān)陣列包括若干個(gè)一端連接電源，另一端懸空的按壓式開關(guān)；如圖3所示，所述電阻陣列包括與按壓式開關(guān)個(gè)數(shù)相同的電阻單元，每個(gè)電阻單元包括兩個(gè)電阻，兩個(gè)電阻的一端連接后與所述按壓式開關(guān)的懸空端連接，其中的一個(gè)電阻的另一端接地，另一個(gè)電阻的另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片或緩沖芯片的相應(yīng)端口連接。
[0022]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，所述開關(guān)陣列包括4個(gè)脈寬控制開關(guān)、3個(gè)周期控制開關(guān)、3個(gè)距離方式控制開關(guān)以及5個(gè)精確距離控制開關(guān);可變電位計(jì)與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片配合，分別產(chǎn)生手控距離控制信號和掃描速度控制信號；緩沖器用于數(shù)據(jù)的緩沖，電源電壓選用3.3V，以匹配FPGA芯片I/0端口對電壓的要求。所述緩沖芯片使用四個(gè)，如圖5-8所示，其中的兩個(gè)緩沖芯片的輸入端與電阻陣列連接，另外兩個(gè)緩沖芯片的輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片連接。
[0023]所述控制信號產(chǎn)生模塊由三部分組成，可產(chǎn)生以下三路信號:一是500kHz時(shí)鐘信號，通過將FPGA時(shí)鐘信號分頻得到；二是START和ALE信號，其脈寬為5us，周期為30ms;三是OE信號，其脈寬為3ms，與START和ALE信號周期相同，滯后于START和ALE信號24ms產(chǎn)生。
[0024]進(jìn)一步的，如圖9所示，所述控制信號產(chǎn)生模塊包括分頻電路、計(jì)數(shù)器U11、比較器
1]12-1]14和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1]15-1]16，所述分頻電路的輸入端以及計(jì)數(shù)器1]11的(:11^端與??6八的時(shí)鐘信號端連接，所述分頻電路的輸出端為所述控制信號產(chǎn)生電路的第一個(gè)輸出端，用于產(chǎn)生500kHz時(shí)鐘信號；所述比較器U12的out端與所述計(jì)數(shù)器Ull的rst端連接，所述計(jì)數(shù)器Ull的