雷達系統(tǒng)性能測試目標生成器的設(shè)計要求和準則與實例說明

　　許多行業(yè)包括商業(yè)、工業(yè)和國防領(lǐng)域都有大量雷達系統(tǒng)在應(yīng)用。雷達技術(shù)的應(yīng)用包括汽車防撞雷達、氣象雷達、空中交通管制 （ATC） 雷達，以及國防應(yīng)用中的早期預(yù)警雷達和導(dǎo)彈跟蹤雷達。雷達的最終用途決定它的物理尺寸、工作頻率、波形、發(fā)射功率、天線孔徑和許多其他獨特的參數(shù)。每項系統(tǒng)參數(shù)和每個部件都將被測試以確保雷達性能。雷達系統(tǒng)使用者更關(guān)注功能測試，即目標探測和跟蹤。進行功能測試時，必須產(chǎn)生可以覆蓋全部無模糊距離、全部無模糊徑向速度、全部方位角和俯仰角的具有不同雷達散射截面（RCS） 的雷達目標，以確保雷達系統(tǒng)的精度、分辨率、成功檢測率和虛警率滿足系統(tǒng)要求。外場測試可能非常費時、復(fù)雜和費用高昂，并會涉及難以實現(xiàn)的可重復(fù)條件。例如，為了測試戰(zhàn)斗機機載雷達在特定條件和距離的性能，需要部署一些人工目標用于被戰(zhàn)斗機雷達探測和跟蹤。通過對比人工目標的全球定位系統(tǒng) （GPS） 坐標數(shù)據(jù)與相應(yīng)雷達探測數(shù)據(jù)以檢驗雷達性能。因為雷達系統(tǒng)尚在開發(fā)期間定期進行外場測試費用可能過高，另一種方法是建立真實雷達測試模擬，包括許多不同類型目標和場景模擬。雷達目標生成能夠測試包括射頻的整個雷達功能，不需要昂貴的外場測試。雷達目標生成器引入具有時間延遲、多普勒頻移和衰減的目標。目標生成器的幾種技術(shù)已經(jīng)具備，如同軸延遲線（Coaxial Delay Lines， CDL）、光纖延遲線（Fiber Optical Delay Lines， FODL） 或射頻數(shù)字存儲設(shè)備（Digital Radio Frequency Memory， DRFM）?，F(xiàn)在，也可以使用商用化 （Commercial Off-The-Shelf， COTS） 的測量設(shè)備。雷達目標生成器的性能和能力以及它們測試雷達系統(tǒng)的可用性是關(guān)鍵，這主要取決于幾個技術(shù)參數(shù)。本文介紹不同雷達目標生成器的架構(gòu)，闡明適合雷達系統(tǒng)性能測試的目標生成器的設(shè)計要求和準則，同時給出測量結(jié)果舉例。雷達測試在雷達系統(tǒng)投入使用并移交給使用者之前，必須先進行幾個不同層次的測量任務(wù)。在研究和開發(fā)期間，執(zhí)行主要硬件部件測試和測量。這些測試大多集中在發(fā)射機和接收機上，僅部分內(nèi)容涉及信號處理或系統(tǒng)功能。測試和測量行業(yè)提供各種雷達測試設(shè)備。這類設(shè)備重點關(guān)注雷達的參數(shù)性能，可以在開發(fā)和生過產(chǎn)程中測量頻譜純度、發(fā)射功率或靈敏度。這僅測試了雷達部分性能，但如信號探測這種重要功能從來沒有在閉環(huán)運行中完整測試過。要測試整個雷達系統(tǒng)（包含基帶和射頻） 并確保所有單元功能符合技術(shù)規(guī)格、滿足用戶要求，必須執(zhí)行更多的測試，如圖1所示。