1.本发明属于电磁模拟技术领域,具体而言,涉及基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法及装置。
背景技术:2.复杂电磁环境构建一直是军工测试领域的重要课题。为了真实、快速验证测试电子设备在真实电磁环境下的各项性能,现有手段是采用信号仿真软件产生复杂信号,采用信号源模拟复杂信号并输出射频信号注入至电子设备的方式,组建复杂电磁环境下的测试系统。
3.现有技术中,对于静态辐射源的场景,可使用矢量信号源或捷变信号源产生射频信号;对于动态辐射源场景,由于辐射源的相对运动,接收端信号的幅度、频率、相位都会发生捷变,只能使用价格昂贵的捷变信号源进行模拟,模拟信号源无法模拟相参信号。
技术实现要素:4.为了解决上述技术问题,本发明提供基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法及装置。
5.第一方面,本发明公开了基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,包括步骤:
6.在局域网搭建电磁仿真测试系统,并进行相参信号校准;所述电磁仿真测试系统包括辐射源信号模拟设备与矢量信号源;
7.所述辐射源信号模拟设备生成包含基带信号的波形文件,并将所述波形文件传输至所述矢量信号源;
8.所述矢量信号源加载所述波形文件,产生基带信号;
9.所述辐射源信号模拟设备设置所述矢量信号源的初始信号参数;
10.所述辐射源信号模拟设备利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,确定所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;
11.所述辐射源信号模拟设备根据动态场景中所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,通过辐射源脉冲解算确定所述辐射源的pdw数据流,并从所述pdw数据流中提取实时控制参数;
12.所述辐射源信号模拟设备根据所述实时控制参数,按照实时控制节拍对所述矢量信号源的射频信号的幅度、相位与频率参数进行调整,得到当前时刻的射频信号;
13.所述矢量信号源将所述当前时刻的射频信号注入到所述被测接收机。
14.第二方面,本发明公开了基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟装置,包括辐射源信号模拟设备与矢量信号源;所述辐射源信号模拟设备包括场景参数产生模块、基带信号产生模块、实时参数产生模块与实时参数控制模块;
15.所述场景参数产生模块,用于利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解
算,确定所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;
16.所述基带信号产生模块,用于根据所述动态场景中的信号样式生成矢量信号源支持的基带信号的波形文件,并将所述波形文件传输至所述矢量信号源;
17.所述辐射源信号模拟设备设置初始信号参数;
18.所述实时参数产生模块,用于实时参数产生模块根据动态场景中所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,通过辐射源脉冲解算确定所述辐射源的pdw数据流,并从所述pdw数据流中提取实时控制参数;
19.所述实时参数控制模块,用于根据所述实时控制参数,按照实时控制节拍对所述矢量信号源对所述初始信号的幅度、相位与频率进行调整,得到所述射频信号;
20.所述矢量信号源,用于加载所述波形文件,并将调整后产生的当前时刻的射频信号注入到被测接收机。
21.本发明的有益效果是:本发明通过动态场景解算,确定辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;通过辐射源脉冲解算确定辐射源的pdw数据流,并从pdw数据流中提取实时控制参数,实现射频信号的幅度、频率与相位的实时调整;通过多矢量信号源的硬件同步,保证输出的相参信号的特性。
22.在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
23.进一步,所述辐射源信号模拟设备利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,包括:
24.场景拆分:设定时间步长,将场景切片为多个时间切片,获取每个所述时间切片的起始时刻;
25.确定运动平台瞬时位置、姿态、速度和加速度:计算每个所述运动平台在各个所述时间切片起始时刻的位置、运动姿态、速度和加速度;
26.确定所述辐射源的瞬时位置与天线指向:计算每个所述时间切片起始时刻所述辐射源发射天线的绝对坐标;根据辐射源天线的初始指向和扫描参数,计算每个场景切片时刻辐射源天线指向;同时将所述运动平台的速度作为所述辐射源瞬时速度;
27.确定所述被测接收机的瞬时位置与天线指向:根据所述时间切片数据,结合被测接收机每个接收天线的安装位置,计算所述时间切片起始时刻所述被测接收机每个所述接收天线的绝对坐标;结合所述被测接收机的天线初始指向和机扫参数,计算每个场景切片时刻所述被测接收机每个所述接收天线的瞬时指向;同时将所述运动平台的速度作为所述被测接收机的瞬时速度。
28.采用上述进一步方案的有益效果是,通过场景拆分、运动平台瞬时位置、姿态、速度和加速度计算、辐射源的瞬时位置与天线指向计算、被测接收机的瞬时位置与天线指向计算,实现对动态场景中辐射源的脉冲参数的场景解算。
29.进一步,通过辐射源脉冲解算确定所述辐射源的pdw数据流,包括:
30.根据所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,计算各所述辐射源的发射机天线与所述被测接收机天线端口间的相对距离、各所述被测接收机天线与所述辐射源的方位以及各所述辐射源的发射机天线与所述被测接收机天线方位;
31.辐射源pdw计算:根据所述辐射源的所述位置参数、所述方向参数与速度参数,逐脉冲计算所述辐射源每个脉冲的起始时刻、频率、功率、脉宽及脉内调制参数,形成每个所
述辐射源的输出pdw列表数据;
32.辐射源天线相扫特性计算:根据每个所述辐射源发出pdw的时刻,结合所述辐射源的相扫特性参数,逐脉冲计算所述辐射源的pdw瞬时相扫角度;
33.所述被测接收机天线端面pdw计算:以所述辐射源pdw为输入,结合收发天线间距离、方位与径向速度,分别计算每个所述接收机端面的pdw的时延、幅度、相位以及频移的各个修正量,结合辐射源pdw数据,形成每个接收端面的pdw数据;
34.计算所述被测接收机每个端口接收到所述射频信号的时间、幅度、相位以及多普勒频移,确定每个端口接收到的所述射频信号对应的pdw数据流。
35.采用上述进一步方案的有益效果是,通过辐射源与接收机相对距离和方位计算、辐射源pdw计算、辐射源天线相扫特性计算以及所述被测接收机天线端面pdw计算,实现辐射源脉冲解算,达到确定辐射源的pdw数据流的目的。
36.进一步,确定所述辐射源的pdw数据流还包括将所述pdw数据流转化为iq数据,并保存为波形数据。
37.采用上述进一步方案的有益效果是,将所述pdw数据流转化为iq数据,并保存为波形数据,实现矢量信号源对脉冲数据进行加载和播放。
38.进一步,提取实时控制参数的方法为:
39.对所述被测接收机接收的脉冲序列按照所述脉冲序列的到达所述被测接收机的时间排序,根据所述矢量信号源设定实时控制间隔,从所述脉冲序列到达所述被测接收机的初始时刻开始,从到达的脉冲序列中提取幅度、相位与频率信息,直到所述脉冲序列到达所述被测接收机。
40.采用上述进一步方案的有益效果是,到达的脉冲序列能够准确的描述被测接收机的接收端口接收到的脉冲信号,其中幅度、频率、相位信息可以表征辐射源所在运动平台与被测接收机所在运动平台之间因运动、多普勒频移、天线相扫等因素导致的幅度、频率、相位变化后的准确结果。
41.进一步,对所述矢量信号源的射频信号的幅度、相位与频率参数进行调整包括:对所述矢量信号源的射频信号的幅度与频率进行调整为对矢量信号源的射频信号的幅度和频率进行调整,对所述矢量信号源的射频信号的相位进行调整为通过对矢量信号源的基带相位进行调整。
42.采用上述进一步方案的有益效果是,通过对矢量信号源的射频部分的调整实现矢量信号源的幅度和频率的调整,通过对矢量信号源的基带相位进行调整实现矢量信号源相位的调整。
43.进一步,所述矢量信号源包括一个主信号源与多个从信号源;所述主信号源的本振信号输出端、参考信号输出端、同步和触发信号输出端接入到一个所述从信号源的本振信号输入端、参考信号输入端、同步和触发信号输入端;所述从信号源之间,前一个所述从信号源的本振信号输出端、参考信号输出端、同步和触发信号输出端接入到后一个所述从信号源的本振信号输入端、参考信号输入端、同步和触发信号输入端。
44.采用上述进一步方案的有益效果是,通过将主信号源的本振输出、参考信号输出、同步和触发信号输出接入到从信号源的本振输入、参考信号输入、同步和触发信号输入,从信号源之间串联连接,实现多个矢量信号源的信号同步。
附图说明
45.图1为本发明实施例1提供的基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法的流程图;
46.图2为本发明实施例1中实时参数产生方法的示意图;
47.图3为本发明实施例1中iq数据的示意图;
48.图4为本发明实施例2中基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟装置的原理图;
49.图5为本发明实施例2中矢量信号源的原理图。
50.图标:u1-主信号源;u2、u3、u4-从信号源。
具体实施方式
51.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
52.实施例1
53.作为一个实施例,如附图1所示,为解决模拟信号源无法模拟相参信号的技术问题,本实施例提供基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,包括步骤:
54.在局域网搭建电磁仿真测试系统,并进行相参信号校准;电磁仿真测试系统包括辐射源信号模拟设备与矢量信号源;
55.辐射源信号模拟设备生成包含基带信号的波形文件,并将波形文件传输至矢量信号源;
56.矢量信号源加载波形文件,产生基带信号;
57.辐射源信号模拟设备设置矢量信号源的初始信号参数;
58.辐射源信号模拟设备利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,确定辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;
59.辐射源信号模拟设备根据动态场景中辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,通过辐射源脉冲解算确定辐射源的pdw数据流,并从pdw数据流中提取实时控制参数;
60.辐射源信号模拟设备根据实时控制参数,按照实时控制节拍对矢量信号源的射频信号的幅度、相位与频率参数进行调整,得到射频信号;
61.矢量信号源将当前时刻的射频信号注入到被测接收机。
62.本发明通过动态场景解算,确定辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;通过辐射源脉冲解算确定辐射源的pdw数据流,并从pdw数据流中提取实时控制参数,实现射频信号的幅度、频率与相位的实时调整;通过多矢量信号源的硬件同步,保证输出的相参信号的特性。
63.可选的,辐射源信号模拟设备利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,包括:
64.场景拆分:设定时间步长,将场景切片为多个时间切片,获取每个时间切片的起始时刻;
65.确定运动平台瞬时位置、姿态、速度和加速度:计算每个运动平台在各个时间切片起始时刻的位置、运动姿态、速度和加速度;
66.确定辐射源的瞬时位置与天线指向:计算每个时间切片起始时刻辐射源发射天线的绝对坐标;根据辐射源天线的初始指向和扫描参数,计算每个场景切片时刻辐射源天线指向;同时将运动平台的速度作为辐射源瞬时速度;其中,辐射源发射天线的绝对坐标基于地心地固坐标系;
67.确定被测接收机的瞬时位置与天线指向:根据时间切片数据,结合被测接收机每个接收天线的安装位置,计算时间切片起始时刻被测接收机每个接收天线的绝对坐标;结合被测接收机的天线初始指向和机扫参数,计算每个场景切片时刻被测接收机每个接收天线的瞬时指向;同时将运动平台的速度作为被测接收机的瞬时速度。
68.在实际应用过程中,场景解算的输出为场景切片起始时刻辐射源、被测接收机的方向位置、天线指向、速度、各被测接收机天线的位置、天线指向、速度矢量等参数。通过场景拆分、运动平台瞬时位置、姿态、速度和加速度计算、辐射源的瞬时位置与天线指向计算、被测接收机的瞬时位置与天线指向计算,实现对动态场景中辐射源的脉冲参数的场景解算。
69.可选的,通过辐射源脉冲解算确定辐射源的pdw数据流,包括:
70.根据辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,计算各辐射源的发射机天线与被测接收机天线端口间的相对距离、各被测接收机天线与辐射源的方位以及各辐射源的发射机天线与被测接收机天线方位;
71.辐射源pdw计算:根据辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,逐脉冲计算辐射源每个脉冲的起始时刻、频率、功率、脉宽及脉内调制参数,形成每个辐射源的输出pdw列表数据;
72.辐射源天线相扫特性计算:根据每个辐射源发出pdw的时刻,结合辐射源的相扫特性参数,逐脉冲计算辐射源的pdw瞬时相扫角度;
73.被测接收机天线端面pdw计算:以辐射源pdw为输入,结合收发天线间距离、方位与径向速度,分别计算每个接收机端面的pdw的修正量,该修正量包括时延、幅度、相位以及频移,结合辐射源pdw数据,形成每个接收端面的pdw数据;
74.计算被测接收机每个端口接收到射频信号的时间、幅度、相位以及多普勒频移,确定每个端口接收到的射频信号对应的pdw数据流。
75.在实际应用过程中,通过辐射源与接收机相对距离和方位计算、辐射源pdw计算、辐射源天线相扫特性计算以及被测接收机天线端面pdw计算,实现辐射源脉冲解算,达到确定辐射源的pdw数据流的目的。
76.可选的,确定辐射源的pdw数据流还包括将pdw数据流转化为iq数据,并保存为波形数据。
77.在实际应用过程中,将pdw数据流转化为iq数据,并保存为波形数据,实现矢量信号源对脉冲数据进行加载和播放。
78.pdw即脉冲描述字(脉冲参数),设为关于时间t的函数p(t),a(t)为幅度,f为频率,φ(t)为相位,pdw表示为:
79.p(t)=a(t)*cos[2πft+φ(t)];
[0080]
得到pdw脉冲波形后,经过频率转换及调频,最终得到iq数据,如附图3所示,横轴为时间t,纵轴为幅度level;q1为i路数据;q2为q路数据。
[0081]
可选的,提取实时控制参数的方法为:
[0082]
对被测接收机接收的脉冲序列按照脉冲序列的到达被测接收机的时间排序,根据矢量信号源设定实时控制间隔,从脉冲序列到达被测接收机的初始时刻开始,从到达的脉冲序列中提取幅度、相位与频率信息,直到脉冲序列到达被测接收机。
[0083]
在实际应用过程中,实时参数产生方法为:对被测接收机接收的脉冲序列按照脉冲序列toa(到达时间)排序,根据矢量信号源性能设定实时控制间隔为δt,从0时刻t0开始,从到达的脉冲序列中提取幅度、相位、频率信息,直到脉冲结束,所有脉冲序列全部到达被测接收机。如附图2所示,横轴为脉冲序列到达时间toa,纵轴表示在该时间点t0、t1、t2
……
tn上进行调整幅度a(t)、相位φ(t)与频率f。
[0084]
到达的脉冲序列能够准确的描述被测接收机的接收端口接收到的脉冲信号,其中幅度、频率、相位信息可以表征辐射源所在运动平台与被测接收机所在运动平台之间因运动、多普勒频移、天线相扫等因素导致的幅度、频率、相位变化后的准确结果。
[0085]
可选的,对矢量信号源的射频信号的幅度、相位与频率参数进行调整包括:对矢量信号源的射频信号的幅度与频率进行调整为对矢量信号源的射频信号的幅度和频率进行调整,对矢量信号源的射频信号的相位进行调整为通过对矢量信号源的基带相位进行调整。
[0086]
在实际应用过程中,通过对矢量信号源的射频部分的调整实现矢量信号源的幅度和频率的调整,通过对矢量信号源的基带相位进行调整实现矢量信号源相位的调整。
[0087]
实施例2
[0088]
基于与本发明的实施例1中所示的方法相同的原理,本发明的实施例中还提供了基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟装置,如附图4所示,该装置包括辐射源信号模拟设备与矢量信号源;辐射源信号模拟设备包括场景参数产生模块、基带信号产生模块、实时参数产生模块与实时参数控制模块;
[0089]
场景参数产生模块,用于利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,确定辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;
[0090]
基带信号产生模块,用于根据动态场景中的信号样式生成矢量信号源支持的基带信号的波形文件,并将波形文件传输至矢量信号源;
[0091]
辐射源信号模拟设备设置初始信号参数;
[0092]
实时参数产生模块,用于实时参数产生模块根据动态场景中辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,通过辐射源脉冲解算确定辐射源的pdw数据流,并从pdw数据流中提取实时控制参数;
[0093]
实时参数控制模块,用于根据实时控制参数,按照实时控制节拍对矢量信号源对初始信号的幅度、相位与频率进行调整,得到当前时刻的射频信号;
[0094]
矢量信号源,用于加载波形文件产生基带信号,并将调整后产生的当前时刻的射频信号注入到被测接收机。
[0095]
本发明的有益效果是:本发明通过动态场景推演和辐射源信号计算,得到被测接收机收到的信号参数数据,将信号参数数据转化为iq数据和实时控制参数,实现射频信号
的幅度、频率与相位的实时调整;通过多矢量信号源的硬件同步,保证输出的相参信号的特性。
[0096]
可选的,矢量信号源包括一个主信号源与多个从信号源;主信号源的本振信号输出端、参考信号输出端、同步和触发信号输出端接入到一个从信号源的本振信号输入端、参考信号输入端、同步和触发信号输入端;从信号源之间,前一个从信号源的本振信号输出端、参考信号输出端、同步和触发信号输出端接入到后一个从信号源的本振信号输入端、参考信号输入端、同步和触发信号输入端。
[0097]
在实际应用过程中,如附图5所示,u1为主信号源,u2、u3、u4均为从信号源,lo out为本振信号输出端,lo in为本振信号输入端,ref out为参考信号输出端,ref in为参考信号输入端,clk out为外部时钟输出端,clk in为外部时钟输入端,rf为射频信号输出端。通过设置主信号源与从信号源同步,只需要播放主信号源信号,那么从信号源也会同步播放,停止主信号源信号,从信号源也会停止,主信号源提供本振同步信号和触发。通过将主信号源的本振输出、参考信号输出、同步和触发信号输出接入到从信号源的本振输入、参考信号输入、同步和触发信号输入,从信号源之间串联连接,实现多个矢量信号源的信号同步。
[0098]
可选的,场景参数产生模块,包括场景拆分单元、第一处理单元、第二处理单元与第三处理单元;
[0099]
场景拆分单元,用于场景拆分,通过设定时间步长,将场景切片为多个时间切片,获取每个时间切片的起始时刻;
[0100]
第一处理单元,用于确定运动平台瞬时位置、姿态、速度和加速度:计算每个运动平台在各个时间切片起始时刻的位置、运动姿态、速度和加速度;
[0101]
第二处理单元,用于确定辐射源的瞬时位置与天线指向:计算每个时间切片起始时刻辐射源发射天线的绝对坐标;根据辐射源天线的初始指向和扫描参数,计算每个场景切片时刻辐射源天线指向;同时将运动平台的速度作为辐射源瞬时速度;
[0102]
第三处理单元,用于确定被测接收机天线的瞬时位置与天线指向:根据时间切片数据,结合被测接收机每个接收天线的安装位置,计算时间切片起始时刻被测接收机每个接收天线的绝对坐标;结合被测接收机的天线初始指向和机扫参数,计算每个场景切片时刻被测接收机每个接收天线的瞬时指向;同时将运动平台的速度作为被测接收机天线的瞬时速度。
[0103]
可选的,实时参数产生模块,包括第四处理单元、辐射源pdw计算单元、辐射源天线相扫特性计算单元、被测接收机天线端面pdw计算单元以及pdw数据流确定单元;
[0104]
第四处理单元,用于根据所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,计算各所述辐射源的发射机天线与所述被测接收机天线端口间的相对距离、各所述被测接收机天线与所述辐射源的方位以及各所述辐射源的发射机天线与所述被测接收机天线方位;
[0105]
辐射源pdw计算单元,用于根据辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,逐脉冲计算辐射源每个脉冲的起始时刻、频率、功率、脉宽及脉内调制参数,形成每个辐射源的输出pdw列表数据;
[0106]
辐射源天线相扫特性计算单元,用于根据每个辐射源发出pdw的时刻,结合辐射源的相扫特性参数,逐脉冲计算辐射源的pdw瞬时相扫角度;
[0107]
被测接收机天线端面pdw计算单元,用于以辐射源pdw为输入,结合收发天线间距
离、方位与径向速度,分别计算每个接收机端面的pdw的时延、幅度、相位以及频移的各个修正量,结合辐射源pdw数据,形成每个接收端面的pdw数据。
[0108]
pdw数据流确定单元,用于计算被测接收机每个端口接收到射频信号的时间、幅度、相位以及多普勒频移,确定每个端口接收到的射频信号对应的pdw数据流。
[0109]
可选的,实时参数产生模块还包括转化单元,该转化单元用于将pdw数据流转化为iq数据,并保存为波形数据。
[0110]
可选的,实时参数产生模块还包括排序单元与提取单元;
[0111]
排序单元,用于对被测接收机接收的脉冲序列按照脉冲序列的到达被测接收机的时间排序;
[0112]
提取单元,根据矢量信号源设定实时控制间隔,从脉冲序列到达被测接收机的初始时刻开始,从到达的脉冲序列中提取幅度、相位与频率信息,直到脉冲序列达到被测接收机。
[0113]
实时参数控制模块还包括第一调整单元与第二调整单元;
[0114]
第一调整单元,用于对矢量信号源的射频信号的幅度与频率进行调整,即对矢量信号源的射频信号的幅度和频率进行调整;
[0115]
第二调整单元,用于对矢量信号源的射频信号的相位进行调整,即通过对矢量信号源的基带相位进行调整。
[0116]
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,其特征在于,包括步骤:在局域网搭建电磁仿真测试系统,并进行相参信号校准;所述电磁仿真测试系统包括辐射源信号模拟设备与矢量信号源;所述辐射源信号模拟设备生成包含基带信号的波形文件,并将所述波形文件传输至所述矢量信号源;所述矢量信号源加载所述波形文件,产生基带信号;所述辐射源信号模拟设备设置所述矢量信号源的初始信号参数;所述辐射源信号模拟设备利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,确定所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;所述辐射源信号模拟设备根据动态场景中所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,通过辐射源脉冲解算确定所述辐射源的pdw数据流,并从所述pdw数据流中提取实时控制参数;所述辐射源信号模拟设备根据所述实时控制参数,按照实时控制节拍对所述矢量信号源对所述初始信号的幅度、相位与频率进行调整,得到当前时刻的射频信号;所述矢量信号源将所述当前时刻的射频信号注入到所述被测接收机。2.根据权利要求1所述基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,其特征在于,所述辐射源信号模拟设备利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,包括:场景拆分:设定时间步长,将场景切片为多个时间切片,获取每个所述时间切片的起始时刻;确定运动平台瞬时位置、姿态、速度和加速度:计算每个所述运动平台在各个所述时间切片起始时刻的位置、运动姿态、速度和加速度;确定所述辐射源的瞬时位置与天线指向:计算每个所述时间切片起始时刻所述辐射源发射天线的绝对坐标;根据辐射源天线的初始指向和扫描参数,计算每个场景切片时刻辐射源天线指向;同时将所述运动平台的速度作为所述辐射源瞬时速度;确定所述被测接收机天线的瞬时位置与天线指向:根据所述时间切片数据,结合被测接收机每个接收天线的安装位置,计算所述时间切片起始时刻所述被测接收机每个所述接收天线的绝对坐标;结合所述被测接收机的天线初始指向和机扫参数,计算每个场景切片时刻所述被测接收机每个所述接收天线的瞬时指向;同时将所述运动平台的速度作为所述被测接收机天线的瞬时速度。3.根据权利要求1所述基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,其特征在于,通过辐射源脉冲解算确定所述辐射源的pdw数据流,包括:根据所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,计算各所述辐射源的发射机天线与所述被测接收机天线端口间的相对距离、各所述被测接收机天线与所述辐射源的方位以及各所述辐射源的发射机天线与所述被测接收机天线方位;辐射源pdw计算:根据所述辐射源的所述位置参数、所述方向参数与速度参数,逐脉冲计算所述辐射源每个脉冲的起始时刻、频率、功率、脉宽及脉内调制参数,形成每个所述辐射源的输出pdw列表数据;辐射源天线相扫特性计算:根据每个所述辐射源发出pdw的时刻,结合所述辐射源的相扫特性参数,逐脉冲计算所述辐射源的pdw瞬时相扫角度;
所述被测接收机天线端面pdw计算:以所述辐射源pdw为输入,结合收发天线间距离、方位与径向速度,分别计算每个所述接收机端面的pdw的时延、幅度、相位以及频移的各个修正量,结合辐射源pdw数据,形成每个接收端面的pdw数据;计算所述被测接收机每个端口接收到所述射频信号的时间、幅度、相位以及多普勒频移,确定每个端口接收到的所述射频信号对应的pdw数据流。4.根据权利要求1或3任一所述基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,其特征在于,确定所述辐射源的pdw数据流还包括将所述pdw数据流转化为iq数据,并保存为波形数据。5.根据权利要求1所述基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,其特征在于,提取实时控制参数的方法为:对所述被测接收机接收的脉冲序列按照所述脉冲序列的到达所述被测接收机的时间排序,根据所述矢量信号源设定实时控制间隔,从所述脉冲序列到达所述被测接收机的初始时刻开始,从到达的脉冲序列中提取幅度、相位与频率信息,直到所述脉冲序列达到所述被测接收机。6.根据权利要求1所述基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法,其特征在于,对所述矢量信号源的射频信号的幅度、相位与频率参数进行调整包括:对所述矢量信号源的射频信号的幅度与频率进行调整为对矢量信号源的射频信号的幅度和频率进行调整,对所述矢量信号源的射频信号的相位进行调整为通过对矢量信号源的基带相位进行调整。7.基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟装置,其特征在于,包括辐射源信号模拟设备与矢量信号源;所述辐射源信号模拟设备包括场景参数产生模块、基带信号产生模块、实时参数产生模块与实时参数控制模块;所述场景参数产生模块,用于利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,确定所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;所述基带信号产生模块,用于根据所述动态场景中的信号样式生成矢量信号源支持的基带信号的波形文件,并将所述波形文件传输至所述矢量信号源;所述辐射源信号模拟设备设置初始信号参数;所述实时参数产生模块,用于实时参数产生模块根据动态场景中所述辐射源的位置参数、方向参数与速度参数,通过辐射源脉冲解算确定所述辐射源的pdw数据流,并从所述pdw数据流中提取实时控制参数;所述实时参数控制模块,用于根据所述实时控制参数,按照实时控制节拍对所述矢量信号源对所述初始信号的幅度、相位与频率进行调整,得到所述当前时刻的射频信号;所述矢量信号源,用于加载所述波形文件产生基带信号,并将调整后产生的当前时刻的射频信号注入到被测接收机。8.根据权利要求1所述基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟装置,其特征在于,所述矢量信号源包括一个主信号源与多个从信号源;所述主信号源的本振信号输出端、参考信号输出端、同步和触发信号输出端接入到一个所述从信号源的本振信号输入端、参考信号输入端、同步和触发信号输入端;所述从信号源之间,前一个所述从信号源的本振信号输出端、参考信号输出端、同步和触发信号输出端接入到后一个所述从信号源的本振信号输入端、参考信号输入端、同步和触发信号输入端。
技术总结本发明属于电磁模拟技术领域,涉及基于矢量信号产生装置的辐射源动态场景模拟方法及装置,其中方法包括:搭建电磁仿真测试系统;生成包含基带信号的波形文件,并将波形文件传输至矢量信号源;矢量信号源加载波形文件;设置矢量信号源的初始信号参数;利用动态场景中辐射源的运动轨迹参数进行场景解算,确定辐射源的位置参数、方向参数与速度参数;通过辐射源脉冲解算确定辐射源的PDW数据流,并提取实时控制参数;按照实时控制节拍对矢量信号源对初始信号的幅度、相位与频率进行调整,得到当前时刻的射频信号;将当前时刻的射频信号注入到被测接收机。本发明实现射频信号的幅度、频率与相位的实时调整;通过多矢量信号源的硬件同步,保证输出的相参信号的特性。保证输出的相参信号的特性。保证输出的相参信号的特性。
技术研发人员:刘庆山 蒋雨祥 刘培琪
受保护的技术使用者:成都中创锐科信息技术有限公司
技术研发日:2022.06.17
技术公布日:2022/11/1