專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多普勒模擬信號(hào)的產(chǎn)生裝置及方法。
背景技術(shù)：
所謂多普勒效應(yīng)就是當(dāng)發(fā)射源與接收目標(biāo)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收目標(biāo)接收的發(fā)射源發(fā)射信息的頻率與發(fā)射源發(fā)射信息頻率不相同，這種現(xiàn)象稱(chēng)為多普勒效應(yīng)，接收頻率f’與發(fā)射頻率f之差稱(chēng)為多普勒頻移，記為Af，且Af=f’-f。當(dāng)接收目標(biāo)與發(fā)射源相互靠近時(shí)，Λ f>0 ;當(dāng)接收目標(biāo)與發(fā)射源相互遠(yuǎn)離時(shí)，Af〈0。雷達(dá)測(cè)速儀發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)遇到目標(biāo)后反射形成含有多普勒信息的回波信 號(hào)，測(cè)速儀接收到這種回波信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行相位檢波、濾波、放大得到含有目標(biāo)信息的多普勒回波信號(hào)，根據(jù)發(fā)射信號(hào)和回波信號(hào)的頻率差異，可以計(jì)算出目標(biāo)速度。目前，雷達(dá)測(cè)速儀主要是根據(jù)實(shí)際測(cè)試來(lái)檢測(cè)設(shè)備，但在實(shí)際的調(diào)試過(guò)程中，需要簡(jiǎn)易的測(cè)試設(shè)備來(lái)檢驗(yàn)雷達(dá)測(cè)速儀是否可以正常工作。為此，必須研制相應(yīng)的雷達(dá)測(cè)速儀測(cè)試設(shè)備，而其關(guān)鍵部分就是產(chǎn)生多普勒模擬信號(hào)，用以檢驗(yàn)測(cè)試儀是否可以正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生裝置及方法，以產(chǎn)生多普勒模擬信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生裝置包括
移相器，用于對(duì)輸入的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻；
數(shù)字電控衰減器，用于對(duì)由移相器輸入的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)幅度控制，得到多普勒模擬信
號(hào);
所述移相器與數(shù)字電控衰減器之間通過(guò)微波電纜通訊連接。進(jìn)一步的，還包括定向耦合器，該定向耦合器與數(shù)字電控衰減器通過(guò)微波電纜通訊連接。本發(fā)明的多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生方法的步驟如下
(1)移相器接收從雷達(dá)測(cè)速儀發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)；
(2)移相器對(duì)輸入的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻；
(3)調(diào)頻后的信號(hào)輸入數(shù)字電控衰減器中以控制信號(hào)幅度，即可得到多普勒模擬信號(hào)。進(jìn)一步的，所述步驟(2)中調(diào)頻所用的移相器是由電壓控制的O 360°線性移相器。進(jìn)一步的，所述步驟(2)中的控制電壓選用鋸齒波。進(jìn)一步的，所述步驟(3)中控制信號(hào)幅度是采用8位數(shù)字量控制的電控衰減器控制的。進(jìn)一步的，所述步驟(3)中信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字電控衰減器控制信號(hào)幅度后，輸入定向耦合器中，該定向I禹合器的輸入端還串入干擾信號(hào)，以模擬實(shí)際環(huán)境中的干擾，定向I禹合器的輸出端則直接輸出模擬實(shí)際環(huán)境的多普勒模擬信號(hào)。本發(fā)明的多普勒模擬信號(hào)的產(chǎn)生裝置及方法，可用于雷達(dá)測(cè)速儀測(cè)試設(shè)備中，模擬實(shí)際的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，根據(jù)測(cè)速儀發(fā)射信號(hào)和目標(biāo)交會(huì)時(shí)多普勒效應(yīng)的形態(tài)，產(chǎn)生模擬的回波信號(hào)，以檢驗(yàn)測(cè)速儀是否可以正常工作，測(cè)試時(shí)可以脫離其實(shí)際的工作環(huán)境，在雷達(dá)測(cè)速儀出廠時(shí)易于測(cè)試產(chǎn)品是否可以正常工作。本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方法易于實(shí)現(xiàn)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生裝置結(jié)構(gòu)框 圖2是實(shí)施例所用鋸齒波形圖。
具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生裝置如圖I所示，該裝置包括移相器、數(shù)字電控衰減器和定向耦合器，移相器用于對(duì)輸入的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻；數(shù)字電控衰減器用于對(duì)由移相器輸入的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)幅度控制，得到多普勒模擬信號(hào)；定向耦合器用于串入干擾以模擬實(shí)際環(huán)境中的干擾，移相器與數(shù)字電控衰減器之間通過(guò)微波電纜通訊連接，定向耦合器與數(shù)字電控衰減器通過(guò)微波電纜通訊連接。假定車(chē)輛速度在IOkm 250km/h之間。多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生方法的步驟如下
(O雷達(dá)測(cè)速儀向移相器發(fā)出頻率為24. 15Ghz的高頻脈沖信號(hào)，發(fā)射功率小于25mW ；
(2)高頻脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)由電壓控制的0° 360°線性移相器，該控制電壓采用鋸齒波。線形鋸齒波的幅度為O 3V，頻率選為O. 5kHzUkHz,2. 5kHz和5kHz，以便模擬幾種不同的典型車(chē)速。多普勒頻移和車(chē)速的關(guān)系滿足公式/e= J--1 /。其中I
U _ ■
Λ.,./
表示多普勒頻移，f表示車(chē)輛速度，C表示高頻脈沖在空氣中的傳播速度，該值近似為光速3χΗΛη/J,./表示雷達(dá)測(cè)速儀發(fā)射的高頻脈沖的頻率。從而可得，多普勒頻 移在車(chē)速為IOkm 250km/h 時(shí)為GJMz ~ 5別隱， 系統(tǒng)選用了典型值O. 5kHz、IkHz、2. 5kHz和5kHz。在高頻脈沖存在期間，同連續(xù)波調(diào)制類(lèi)似，得到上變頻的單邊帶信號(hào)。移相器在不同的電壓值控制下，相移量不同，并且相移量與控制電壓值呈正比關(guān)系。假定移相器電壓在某段范圍變化時(shí)，相移在0° 360° (即O 2 )范圍進(jìn)行變化。當(dāng)用圖2周期鋸齒波進(jìn)行控制時(shí)，對(duì)輸入的載波就進(jìn)行了調(diào)相，而此調(diào)相波也可以認(rèn)為是調(diào)頻波。假設(shè)雷達(dá)測(cè)速儀發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)為Ui該式中，A是信號(hào)的
振幅，為信號(hào)的角頻率，#β為信號(hào)的初始相位，t為時(shí)間，￡&為信號(hào)的電壓。
權(quán)利要求
1.一種多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征在于，該裝置包括 移相器，用于對(duì)輸入的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻； 數(shù)字電控衰減器，用于對(duì)由移相器輸入的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)幅度控制，得到多普勒模擬信號(hào); 所述移相器與數(shù)字電控衰減器之間通過(guò)微波電纜通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于還包括定向耦合器，該定向耦合器與數(shù)字電控衰減器通過(guò)微波電纜通訊連接。
3.一種多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，該方法的步驟如下 (1)移相器接收從雷達(dá)測(cè)速儀發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)； (2)移相器對(duì)輸入的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻； (3)調(diào)頻后的信號(hào)輸入數(shù)字電控衰減器中以控制信號(hào)幅度，即可得到多普勒模擬信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中調(diào)頻所用的移相器是由電壓控制的O 360°線性移相器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的控制電壓選用鋸齒波。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中控制信號(hào)幅度是采用8位數(shù)字量控制的電控衰減器控制的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字電控衰減器控制信號(hào)幅度后，輸入定向耦合器中，該定向耦合器的輸入端還串入干擾信號(hào)，以模擬實(shí)際環(huán)境中的干擾，定向耦合器的輸出端則直接輸出模擬實(shí)際環(huán)境的多普勒模擬信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多普勒模擬信號(hào)產(chǎn)生裝置及方法，方法的步驟如下(1)移相器接收從雷達(dá)測(cè)速儀發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)；(2)移相器對(duì)輸入的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻；(3)調(diào)頻后的信號(hào)輸入數(shù)字電控衰減器中以控制信號(hào)幅度；即可得到多普勒模擬信號(hào)；本發(fā)明可用于雷達(dá)測(cè)速儀測(cè)試設(shè)備中，根據(jù)測(cè)速儀發(fā)射信號(hào)和目標(biāo)交會(huì)時(shí)多普勒效應(yīng)的形態(tài)，產(chǎn)生模擬的回波信號(hào)，以檢驗(yàn)測(cè)速儀是否可以正常工作，本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方法易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01S13/92GK102901967SQ20121031482
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者張海濤, 白舸, 劉翠蘋(píng), 張世偉 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)