基于FIFO的目標(biāo)距離脈沖模擬電路

1引言

雷達(dá)是無線電測向和測距，測距是其主要的功能之一，雷達(dá)是通過測試發(fā)射脈沖和目標(biāo)回波之間的時(shí)間差來測量目標(biāo)距離的。雷達(dá)模擬器的主要功能是逼真地模擬雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波。根據(jù)雷達(dá)模擬器的輸出頻率可以將雷達(dá)模擬器分為射頻雷達(dá)模擬器、中頻雷達(dá)模擬器及視頻雷達(dá)模擬器。在雷達(dá)模擬器中，目標(biāo)航路通常是由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算產(chǎn)生的。如何將實(shí)時(shí)計(jì)算的目標(biāo)距離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬的目標(biāo)回波是設(shè)計(jì)雷達(dá)模擬器需要解決的關(guān)鍵問題之一。對高重復(fù)頻率的雷達(dá)而言，由于存在距離模糊，雷達(dá)通常使用多個(gè)不同的重復(fù)頻率，這就要求回波模擬電路必須具備適應(yīng)不同重復(fù)頻率的功能，而且在雷達(dá)切換重復(fù)頻率的瞬間模擬電路必須能夠快速適應(yīng)。

我們在研制某種型號雷達(dá)模擬器的過程中遇到了以上問題，為此設(shè)計(jì)了基于FIFO的目標(biāo)距離脈沖模擬電路，此模擬方案具有與雷達(dá)發(fā)射脈沖頻率無關(guān)、自動(dòng)適應(yīng)雷達(dá)模擬發(fā)射脈沖頻率變化、適應(yīng)高重復(fù)頻率和易于使用EPLD實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。

2基于FIFO的脈沖模擬電路

圖1是雷達(dá)測距原理圖。雷達(dá)接收機(jī)通過測量發(fā)射脈沖和回波脈沖之間的時(shí)延來測量目標(biāo)距離，一般用下式表示：

圖1雷達(dá)測距原理

對有距離模糊的雷達(dá)回波模擬器而言，必須準(zhǔn)確地模擬每1個(gè)回波脈沖。如果使用記發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)m、再模擬τ1的方法，必須準(zhǔn)確知道雷達(dá)發(fā)射脈沖的周期T，否則會(huì)造成距離模擬誤差，而且此誤差隨目標(biāo)距離的增大而增大。我們在開發(fā)某種雷達(dá)模擬器的過程中設(shè)計(jì)了一種新的模擬方法，能夠克服以上缺點(diǎn)。

由1個(gè)計(jì)數(shù)器、加法器、比較器、FIFO以及相應(yīng)的控制電路構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)如下圖3所示。

圖3基于FIFO的目標(biāo)距離脈沖模擬電路框圖

下面以1個(gè)具體例子說明其工作原理。