一种双通道无线电引信模拟器的制作方法

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种双通道无线电引信模拟器。

背景技术：

无线电引信模拟器主要用于产生模拟的引信目标回波，能够模拟目标的多普勒频率和目标能量大小，目前主流的无线电引信模拟器采用的方式主要有“矢量合成调相法”和“上下变频法”等两种。无线电引信模拟器的核心就是实现对载波的调频，并具备一定的载波抑制度和边带抑制度，模拟对目标的多普勒调制。

“矢量合成调相法”是通过两路正交的调制信号分别对载波信号信号进行混频，然后通过加法器合成，可实现对载波的调频，即单边带调制，这种方式系统简单，性价比高，但对载波的多普勒调制度指标较差。

“上下变频法”是通过两个相参并具有一定频率差的频综源，先后对载波信号进行下变频和上变频，上变频后的信号相比载波信号，具有一定的频率差，可模拟多普勒信息，这种方式能够实现较高多普勒调制度，但系统复杂，成本较高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种双通道无线电引信模拟器，采用移相器的方式实现调频，成本低，可靠性高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种双通道无线电引信模拟器，其特征在于：包括模拟器控制模块和射频调制模块，所述射频调制模块包括依次连接的第一级单刀双掷开关、移相器、数控衰减器、延迟线和第二级单刀双掷开关，所述第一级单刀双掷开关和所述第二级单刀双掷开关分别调节射频调制模块输入端和输出端的工作通道，所述移相器通过调相的方式进行调频；

所述模拟器控制模块包括电源转换电路、rs422接口、单片机系统、锯齿波产生电路和数字io输出电路；所述单片机系统通过所述rs422接口连接上位机；所述锯齿波产生电路产生锯齿波，所述锯齿波进入所述移相器；所述数字io输出电路控制所述第一级单刀双掷开关、第二级单刀双掷开关和数控衰减器。

进一步的，移相器通过调相的方式实现调频的过程为：

令φ0为模拟移相器输入信号的初始相位，v为移相器的控制电压，k1为一固定系数，则移相器输出信号相位φ与控制电压v的关系为：

φ=k1*v+φ0①

当移相器的控制电压信号为一周期锯齿波，锯齿波幅度范围为移相器的控制电压范围，令一个周期内锯齿波电压v与时间t的关系为v=k2*t，其中k2为一固定系数，则此时移相器输出信号的相位φ为：

φ=k1*v+φ0=k1*k2*t+φ0=k*t+φ0②

其中k=k1*k2；令移相器输入信号的角速度为w1,幅度系数为a1,则移相器输出信号a为：

a=a1*cos(w1*t+φ)③

将式②代入式③得到：

a=a1*cos(w1*t+k*t+φ0)=a1*cos((w1+k)*t+φ0)④

令移相器输出信号的角速度为w2，则移相器输出信号为：

a=a1*cos(w2*t+φ0)=a1*cos((w1+k)*t+φ0)⑤

因此经过移相器处理，输入信号的角速度由w1变为w2=w1+k。

进一步的，所述锯齿波产生电路包括产生周期窄脉冲信号的单片机定时器和积分电路，所述积分电路通过对周期窄脉冲信号进行线性积分和快速泄放产生锯齿波。

进一步的，所述电源转换电路将输入的+27v电源转换为模拟器所需的+12v、-12v、+5v和+3.3v电源。

进一步的，单片机系统为增强型8位单片机，最高主频为100mhz。

进一步的，所述数字io数字电路输出+5v电平标准的cmos信号。

进一步的，所述延迟线确定射频信号的延时时间，模拟与目标的距离。

本发明的一种双通道无线电引信模拟器，通过模拟器控制模块和射频调制模块能够实现2个通道的目标模拟能力，模拟器输出能量在一定范围内程控可调；其多普勒频率在一定范围内程控可调；同时还可实现较高的载波抑制度和边带抑制度，能够实现特定距离的引信目标模拟器。

本发明的有益效果为：

1.本发明的一种双通道无线电引信模拟器的供电输入接口为+27v，通讯接口为rs422，接口简单，需求资源少，易于小型化系统集成；

2.本发明采用周期锯齿波控制移相器，进而采用移相器的方式实现调频，成本低，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。

图1所示原理框图，为一种双通道的无线电引信模拟器，该模拟器主要有模拟器控制模块和射频调制模块两部分组成。实现该模拟器的关键技术为采用周期锯齿波控制移相器，通过调相的方式实现调频，该部分技术原理如下：

令φ0为模拟移相器输入信号的初始相位，v为移相器的控制电压，k1为一固定系数，则移相器输出信号相位φ与控制电压v的关系为：

φ=k1*v+φ0①

当移相器的控制电压信号为一周期锯齿波，锯齿波幅度范围为移相器的控制电压范围，令一个周期内锯齿波电压v与时间t的关系为v=k2*t，其中k2为一固定系数，则此时移相器输出信号的相位φ为：

φ=k1*v+φ0=k1*k2*t+φ0=k*t+φ0②

其中k=k1*k2；令移相器输入信号的角速度为w1,幅度系数为a1,则移相器输出信号a为：

a=a1*cos(w1*t+φ)③

将式②代入式③得到：

a=a1*cos(w1*t+k*t+φ0)=a1*cos((w1+k)*t+φ0)④

令移相器输出信号的角速度为w2，则移相器输出信号为：

a=a1*cos(w2*t+φ0)=a1*cos((w1+k)*t+φ0)⑤

因此经过移相器处理，输入信号的角速度由w1变为w2=w1+k。

模拟器控制模块主要有电源转换电路，单片机系统，rs422接口，锯齿波产生电路和数字io输出电路组成。电源转换电路将输入的+27v电源转换为模拟器所需的+12v、-12v、+5v和+3.3v电源；单片机系统采用增强型的低成本8位单片机，最高主频可以达到100mhz，通过rs422接口可以和上位机进行通讯，实现对模拟器各种状态的控制；锯齿波产生电路采用“单片机定时器+积分电路”的方式产生，单片机定时器产生一定周期的窄脉冲信号，在积分器电路进行线性积分和快速泄放，可产生较高频率的锯齿波，该锯齿波还具备信号相位连续性好、下降沿占空比小的特点，调理后的锯齿波进入射频调制模块中的移相器；数字io数字电路能够输出+5v电平标准的cmos信号，控制射频模块内的单刀双掷开关和数控衰减器的状态。

射频调制模块主要2个单刀双掷开关、移相器、数控衰减器、延迟线等组成，2个单刀双掷开关即为第一级单刀双掷开关和第二级单刀双掷开关。射频调制模块输入端和输出端的第一级单刀双掷开关和第二级单刀双掷开关用于实现工作通道的选择；数控衰减器可以根据输入数字电平的高低控制输出能力的大小；内部延迟线用于确定射频信号的延时时间，模拟与目标的距离；移相器通过调相的方式实现调频。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。