Полунатурное моделирование широкополосных радиолокационных сигналов для испытаний радиолокаторов с синтезированной апертурой
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
смещению имитируемой ОТЦ по азимуту, выраженному в элементах разрешения. Опережение фазы соответствует смещению максимума получаемой АФО по азимуту от траверсы вперёд, отставание - назад относительно условного направления полёта.
Рассмотренный способ имитации ОТЦ, смещённой по азимуту, позволяет провести проверки характеристик двумерной АФО, обусловленных аппаратной точностью измерения фазы, чего нельзя сделать при фиксированной в течение сеанса фазе принимаемого сигнала.
ЦРГ с различными значениями отношения сигнал/шум, в том числе близкими к реальным, могут быть получены на стенде путём регулировки уровня зондирующего тракта на входе приёмника внешним волноводным аттенюатором коэффициента усиления приёмника (блок СВЧ-ПРМ) дискретным аттенюатором, имеющимся в составе блока. С помощью последнего подбирается требуемый уровень суммарного сигнала на входе АЦП. Начальный коэффициент усиления приёмника достаточен для усиления его собственного шума до амплитуды, превышающей диапазон преобразования. Добавка регулируемого шума позволяет исследовать и устранять дополнительные боковые лепестки АФО, обусловленные квантованием видеосигнала, а также исследовать зависимость относительного уровня шума в выходном РЛИ от способа фильтрации при обработке.
Как показывает опыт создания и эксплуатации космической техники, испытания реальной аппаратуры выявляют эффекты, не учтённые при расчётах и математическом моделировании. Также существует необходимость исследования изменения параметров аппаратуры за время эксплуатации и возможность их компенсации при наземной обработке для сохранения, а иногда и улучшения сквозных характеристик системы [8]. Таким образом, стенд полунатурного моделирования должен применяться на всех этапах разработки и эксплуатации космической системы. Методики и некоторые результаты испытаний макета аппаратуры проектируемого РСА описаны в [9], [10]. При штатной эксплуатации наземный комплект аппаратуры, являющийся копией лётного, должен проходить испытания на стенде для исследования ухода параметров при старении, а также для имитации нештатных ситуаций.
Заключение
Современные космические радиолокаторы с синтезированной апертурой высокого разрешения являются сложными и дорогостоящими радиотехническими информационными системами, поэтому их проверке на этапе наземной отработки должно быть уделено самое серьезное внимание.
Для наземных испытаний РСА и его составных частей создается стенд полунатурного моделирования, позволяющий генерировать и принимать радиолокационные сигналы на промежуточной частоте с помощью аналого-цифровых модулей (генератора сигналов произвольной формы и цифрового осциллографа). При проверках передающего тракта РСА зондирующий сигнал принимается и записывается аппаратурой стенда, а при проверках приемного тракта на его вход подается тестовый сигнал, генерируемый аппаратурой стенда.
Разработана программа в пакете Матлаб для формирования массива 14-разрядных двоичных отсчетов в соответствии с выбранным режимом съемки, загружаемого в буферную память генератора сигналов произвольной формы и используемого для синтеза тестового зондирующего сигнала с частотой дискретизации 2,5 ГГц.
Перед проведением испытаний РСА проводится самоконтроль стенда путём генерации, приёма и обработки собственного тестового сигнала, подаваемого с выхода генератора на вход цифрового осциллографа для имитации съемки ОТЦ. Принимаемый сигнал промежуточной частоты записывается в виде массива отсчётов АЦП, который программно преобразуется в форму матрицы комплексных отсчётов цифровой радиоголограммы (ЦРГ). Выполняется корреляционное сжатие полученной матрицы ЦРГ с двумерной опорной функцией для получения радиолокационного изображения имитированной ОТЦ, называемого функцией отклика (ФО). Соответствие полученной ФО расчетному виду является признаком качества генерации и приема тестового сигнала.
Для решения дальнейших задач необходимо дополнить программу процедурой цифровой фильтрации, а также реализовать возможность формирования зондирующих сигналов с различным видом модуляции. Таким образом, может быть решена задача формирования ЗИ для любого проходящего наземные испытания БРЛК.
Основные положения работы докладывались и обсуждались на межвузовской конференции Микроэлектроника и информатика - 2012, где доклад был отмечен дипломом. Результаты работы были опубликованы в сборнике тезисов Микроэлектроника и информатика - 2012, а также в сборнике материалов V Всероссийской научной конференции Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред.
Список используемой литературы
радиолокационный съемка сигнал модулированный
[1]Wen L., Tao Z. Design and Implementation of Real-time SAR Echo Simulator for Natural Scene // Proc. of 8th European Conference on Synthetic Aperture Radar Conference EUSAR 2010 (Aachen, Germany, 2010). P. 657-660.
[2]Лепёхина Т.А., Николаев В.И. Стенд полунатурного моделирования для проверки сквозных характеристик космических РСА // Системы наблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли: Материалы VII научно-технической конференции. - М.: МНТОРЭС им. А.С. Попова, г. Адлер, 2010. С. 231-236.
[3]Аппаратно-программная реализация методов контроля радиометрических характеристик космических РСА / Захаров В.Д., Лепёхина Т.А., Николаев В.И., Толстов Е.Ф., Четверик В.Н. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. СОИУ. 2012. Вып. 2. С. 182-196.
[4]Радиолокационные станции воздушной разведки, дешифр