專利名稱：可重組信號源平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測控領(lǐng)域中的一種構(gòu)建復雜電磁環(huán)境的信號源平臺，適用于作電磁環(huán) 境模擬設(shè)備、裝備的試驗測試設(shè)備以及電子對抗裝備的電磁兼容性和電子對抗性試驗設(shè) 備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代裝備測試正由傳統(tǒng)測試方法向戰(zhàn)場復制測試方法轉(zhuǎn)化，同時也由單一測試向 測試和訓練結(jié)合方式轉(zhuǎn)化，由此需要構(gòu)建由通信、雷達等設(shè)備形成的非常復雜的綜合電磁 環(huán)境，針對這個發(fā)展方向，電磁環(huán)境模擬設(shè)備已迫切需要研制生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種可產(chǎn)生多種通信信號、雷達信號的信號 源平臺，并且可依據(jù)可編程劇情控制通過遠程加載和下載不同的應用模塊實現(xiàn)不同的驗證 功能，仿真模擬復雜電磁環(huán)境。本發(fā)明基于分布對象技術(shù)、以柔性化可重構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)架為基 礎(chǔ)，具有可重組、模塊化、靈活嵌入式等特點。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種可重組信號源平臺，包括遠程客戶端、通信代理 模塊、控制模塊、數(shù)字基帶模塊、可重組射頻模塊和電源單元；其中通信代理模塊包括設(shè)備 驅(qū)動模塊和Corba代理服務模塊；數(shù)字基帶模塊包括信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊、基帶信號產(chǎn)生 子模塊、中頻調(diào)制子模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；可重組射頻模塊包括第一混頻器、二本振、第一 帶通濾波器、衰減器、第一放大器、第二混頻器、第二帶通濾波器、第二放大器、一本振和參 考源；遠程客戶端通過軟總線與通信代理模塊中的Corba代理服務模塊連接，Corba代 理服務模塊與設(shè)備驅(qū)動模塊相連，設(shè)備驅(qū)動模塊通過私有協(xié)議與控制模塊進行信息交互， 控制模塊通過PCI總線與數(shù)字基帶模塊的信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊連接，信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊 與基帶信號產(chǎn)生子模塊、中頻調(diào)制子模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊串行連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出中 頻信號給可重組射頻模塊的第一混頻器，第一混頻器與第一帶通濾波器、衰減器、第一放大 器、第二混頻器、第二帶通濾波器、第二放大器串行連接，第二放大器輸出數(shù)據(jù)，其中二本振 與第一混頻器連接，一本振與第二混頻器連接，參考源分別連接與一本振和二本振；遠程客戶端調(diào)用Corba代理服務模塊封裝的設(shè)備控制接口函數(shù)和狀態(tài)信息采集 接口函數(shù)，具體函數(shù)實現(xiàn)由設(shè)備驅(qū)動模塊完成；設(shè)備驅(qū)動模塊解析遠程調(diào)用傳遞的參數(shù)和 指令內(nèi)容，并轉(zhuǎn)換為可重組信號源內(nèi)部私有協(xié)議向控制模塊發(fā)送，并接收控制模塊的回應 信息，接收到的回應信息通過同步或異步的傳輸方式傳遞給遠程客戶端；控制模塊接收通信代理模塊傳遞的信息，通過網(wǎng)絡、CPCI、串行口等實現(xiàn)對可重組 信號源內(nèi)部的控制及功能重組，其中包括對數(shù)字基帶進行遠程加載，實現(xiàn)數(shù)字基帶模塊的 重組，對各模塊進行參數(shù)配置；同時控制模塊可以獲取可重組信號源設(shè)備狀態(tài)信息，并發(fā)送 給通信代理模塊；
由信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊接收由控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)的控制信息，根據(jù)控制信息產(chǎn)生相關(guān) 的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)由PCI總線傳送至基帶信號產(chǎn)生子模塊，形成依據(jù)劇情而定的數(shù)字基帶信 號，中頻調(diào)制子模塊將數(shù)字基帶信號變至中頻數(shù)字信號，傳送給數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊進行數(shù)模 轉(zhuǎn)換形成模擬中頻信號送出；所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊輸出中頻信號至可重組射頻模塊的第一混頻器，第一混頻 器與二本振信號混頻輸出，經(jīng)過第一帶通濾波器、衰減器、第一放大器，再進入第二混頻器， 第二混頻器與一本振混頻后輸出的射頻信號經(jīng)由第二帶通濾波器和第二放大器進行功率 放大再輸出射頻信號給天線；電源單元(5)與各模塊電源入端連接，為各模塊提供電壓。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重組信號源平臺，其特征在于遠程客戶端(0)和通信 代理模塊(1)采用符合軟總線標準的接口規(guī)范。3、根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的可重組信號源平臺，其特征在于遠程客戶端(0)直接 將信源數(shù)據(jù)信息通過通信代理模塊(1)加載到數(shù)字基帶模塊(3)，由信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊 (3-1)進行整理再發(fā)送至基帶信號產(chǎn)生子模塊(3-2)形成基帶信號。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重組信號源平臺，其特征在于遠程客戶端(0)將信 源數(shù)據(jù)需求、參數(shù)通過通信代理模塊(1)發(fā)到數(shù)字基帶模塊(3)，由信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊 (3-1)依據(jù)參數(shù)設(shè)定產(chǎn)生信源數(shù)據(jù)再發(fā)送至基帶信號產(chǎn)生子模塊(3-2)形成基帶信號。本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明采用符合軟總線標準的接口規(guī)范，可以保證通過軟總線實現(xiàn)遠程加載和 參數(shù)設(shè)置，使設(shè)備具備靈活多樣性，適應新型的測控體系架構(gòu)。2、本發(fā)明由于采用了數(shù)字基帶模塊3，可以滿足多種測試環(huán)境的構(gòu)建，其適用性 強，精度高、性能可靠。4、本發(fā)明的各部件電路采用DSP、FPGA等集成電路制作，具有集成化程度高、體積
小、重量輕等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明實施例的電原理方框圖。圖1中0為遠程客戶端、1為通信代理模塊、2為控制模塊、3為數(shù)字基帶模塊、4為 可重組射頻模塊、5為電源單元。圖2是本發(fā)明通信代理模塊1的電原理方框圖。其中1-1為設(shè)備驅(qū)動模塊、1-2為 Corba代理服務模塊。圖3是本發(fā)明數(shù)字基帶模塊3的電原理方框圖。其中3-1為信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊、 3-2為基帶信號產(chǎn)生子模塊、3-3為中頻調(diào)制子模塊、3-4為數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。圖4是本發(fā)明可重組射頻模塊4的電原理方框圖。其中4-1為第一混頻器、4-2為 二本振、4-3為第一帶通濾波器、4-4為衰減器、4-5為第一放大器、4-6為第二混頻器、4_8為 第二帶通濾波器、4-9為第二放大器、4-7為一本振、4-10為參考源。
具體實施例方式參照圖1至圖4，本發(fā)明由遠程客戶端0、通信代理模塊1、控制模塊2、數(shù)字基帶模塊3、可重組射頻模塊4、電源單元5等組成；圖1是本發(fā)明實施例的電原理方框圖，實施例 按圖1連接線路。本發(fā)明遠程客戶端0作用是產(chǎn)生劇情需求、數(shù)據(jù)信息、參數(shù)信息、控制信息等，實 施例采用VC++6. 0編制軟件，在PC計算機上實施。通信代理模塊1為系統(tǒng)軟總線與可重組信號源平臺的接口軟件。該軟件完成接收 數(shù)字基帶模塊進行遠程加載的配置數(shù)據(jù)信息、局部參數(shù)信息；工作頻率、工作模式、信號幅 度等控制信息，同時可以反饋狀態(tài)信息、工作參數(shù)等信息給遠程客戶端0。其中設(shè)備驅(qū)動子 模塊1-1主要負責與控制模塊進行交互，遠程加載信號數(shù)據(jù)、控制設(shè)備運行，采集設(shè)備運行 數(shù)據(jù)。Corba代理服務子模塊1-2主要負責封裝設(shè)備驅(qū)動，提供可重組信號源服務請求與可 重組信號源之間的接口映射。實施例采用VC++6. 0編制軟件，在PC計算機上實施?？刂颇K2接收通信代理模塊傳遞的信息，通過網(wǎng)絡、CPCI、串行口等實現(xiàn)對可重 組信號源內(nèi)部的控制及功能重組，為軟件模塊，與通信代理模塊具有API接口，將接收的數(shù) 據(jù)信息打包處理，根據(jù)各功能模塊接口 API進行分發(fā)。實施例采用VC++6. 0編制軟件，在PC 計算機上實施。數(shù)字基帶模塊3接收由控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)的控制信息，根據(jù)控制信息產(chǎn)生中頻信號。 其中信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊3-1使用相關(guān)算法、模型，計算出劇情所需的信號預數(shù)據(jù)，經(jīng)由 PCI總線傳送至基帶信號產(chǎn)生子模塊3-2，形成依據(jù)劇情而定的數(shù)字基帶信號，中頻調(diào)制子 模塊3-3將數(shù)字基帶信號調(diào)至中頻數(shù)字信號，傳送給數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊3-4進行數(shù)模轉(zhuǎn)換形 成模擬中頻信號送出。實施例中信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊3-1采用VC++6. 0編制，基帶信號產(chǎn) 生子模塊3-2和中頻調(diào)制子模塊3-3采用高速DSP和可編程FPGA芯片制作而成，其內(nèi)部電 路均獨立編程實現(xiàn)?？芍亟M射頻模塊4將數(shù)字基帶模塊3產(chǎn)生的模擬中頻信號上變頻至被干擾源的頻 段，并將信號的幅度進行放大送給天線發(fā)射出去。二本振4-2產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻信號，第一混 頻器4-1將數(shù)字基帶模塊3送出的中頻信號與二本振信號混到高頻，再經(jīng)過第一帶通濾波 器4-3獲取帶限信號，衰減器4-4衰減、第一放大器4-5放大，再進入第二混頻器4-6與一 本振4-7信號混頻，得到射頻信號，通過第二帶通濾波器4-8濾波及第二放大器4-9放大輸 出射頻信號。實施例采用市售的通用混頻模塊與自制的衰減器、放大器和濾波器制作。參 考源4-10為本振單元提供參考信號源，實施例采用市售的高穩(wěn)晶振與自制的分路放大電 路制作。電源單元5與各部件電源入端連接，提供可重組射頻模塊直流工作電壓，其輸出 電壓為+12V、+5V直流電壓，實施例采用市售的通用電源模塊制作而成；遠程客戶端0、通信 代理模塊1與控制模塊2所用計算機采用220V交流供電；數(shù)字基帶模塊采用計算機通過 PCI總線直接供電。本發(fā)明簡要工作原理如下在遠程客戶端的統(tǒng)一調(diào)配下，工作模式、信號參數(shù)以及工作頻率等的控制信息通 過軟總線下發(fā)給可重組信號源平臺?？芍亟M信號源的通信代理模塊將控制信息進行解釋并 傳送到控制模塊，控制模塊將相關(guān)控制信息發(fā)送給數(shù)字基帶模塊產(chǎn)生中頻模擬信號，并由 可重組射頻模塊變頻至射頻發(fā)射，從而產(chǎn)生依據(jù)劇情而定的電磁環(huán)境。本發(fā)明工作流程如下
遠程客戶端0設(shè)定好劇情后，將工作模式、信號參數(shù)以及工作頻率等信息通過軟 總線下發(fā)給通信代理模塊1，通信代理模塊1解釋信息傳送到控制模塊2，控制模塊2將信 息發(fā)送至數(shù)字基帶模塊3中的信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊3-1，使用相關(guān)算法、模型，計算出劇情 所需的信號預數(shù)據(jù)，發(fā)送至基帶信號產(chǎn)生子模塊3-2，形成基帶信號，再經(jīng)中頻調(diào)制子模塊 3-3調(diào)制數(shù)字中頻，發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊3-4，轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號發(fā)給可重組射頻單元4， 上變頻至射頻發(fā)出。本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)如下本發(fā)明遠程客戶端0、通信代理模塊1、控制模塊2為軟件安 裝于由一臺上架標準4U工控機中，數(shù)字基帶模塊3為板卡模式可插入工控機的PCI槽中， 可重組射頻模塊4、電源單元5安裝在標準2U機箱中。機箱應用時放置在測試場地，機箱與 工控機之間通過電纜連接。組裝成本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種可重組信號源平臺，其特征在于包括遠程客戶端(0)、通信代理模塊(1)、控制 模塊(2)、數(shù)字基帶模塊(3)、可重組射頻模塊(4)和電源單元(5)；其中通信代理模塊包括 設(shè)備驅(qū)動模塊(1-1)和Corba代理服務模塊(1-2)；數(shù)字基帶模塊(3)包括信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子 模塊(3-1)、基帶信號產(chǎn)生子模塊(3-2)、中頻調(diào)制子模塊(3-3)和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(34)；可 重組射頻模塊包括第一混頻器(4-1)、二本振(4-2)、第一帶通濾波器(4-3)、衰減器(44)、 第一放大器(4-5)、第二混頻器(4-6)、第二帶通濾波器(4-8)、第二放大器(4-9)、一本振 (4-7)和參考源(4-10)；遠程客戶端(0)通過軟總線與通信代理模塊(1)中的Corba代理服務模塊(1-2)連接， Corba代理服務模塊(1-2)與設(shè)備驅(qū)動模塊(1_1)相連，設(shè)備驅(qū)動模塊(1_1)通過私有協(xié)議 與控制模塊(2)進行信息交互，控制模塊(2)通過PCI總線與數(shù)字基帶模塊(3)的信源數(shù)據(jù) 產(chǎn)生子模塊(3-1)連接，信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊(3-1)與基帶信號產(chǎn)生子模塊(3-2)、中頻調(diào) 制子模塊(3-3)和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(34)串行連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(3-4)輸出中頻信號給可重 組射頻模塊(4)的第一混頻器(4-1)，第一混頻器(4-1)與第一帶通濾波器(4-3)、衰減器 (4-4)、第一放大器(4-5)、第二混頻器(4-6)、第二帶通濾波器(4-8)、第二放大器(4_9)串 行連接，第二放大器(4-9)輸出數(shù)據(jù)，其中二本振(4-2)與第一混頻器(4-1)連接，一本振 (4-7)與第二混頻器(4-6)連接，參考源(4-10)分別連接與一本振(4-7)和二本振(4_2)； 遠程客戶端(0)調(diào)用Corba代理服務模塊(1-2)封裝的設(shè)備控制接口函數(shù)和狀態(tài)信息 采集接口函數(shù)，具體函數(shù)實現(xiàn)由設(shè)備驅(qū)動模塊(1-1)完成；設(shè)備驅(qū)動模塊(1-1)解析遠程調(diào) 用傳遞的參數(shù)和指令內(nèi)容，并轉(zhuǎn)換為可重組信號源內(nèi)部私有協(xié)議向控制模塊(2)發(fā)送，并 接收控制模塊(2)的回應信息，接收到的回應信息通過同步或異步的傳輸方式傳遞給遠程 客戶端(0)；控制模塊(2)接收通信代理模塊(1)傳遞的信息，通過網(wǎng)絡、CPCI、串行口等實現(xiàn)對可 重組信號源內(nèi)部的控制及功能重組，其中包括對數(shù)字基帶進行遠程加載，實現(xiàn)數(shù)字基帶模 塊(3)的重組，對各模塊進行參數(shù)配置；同時控制模塊(2)可以獲取可重組信號源設(shè)備狀態(tài) 信息，并發(fā)送給通信代理模塊(1)；由信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊(3-1)接收由控制模塊(2)轉(zhuǎn)發(fā)的控制信息，根據(jù)控制信息產(chǎn) 生相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)由PCI總線傳送至基帶信號產(chǎn)生子模塊(3-2)，形成依據(jù)劇情而定的 數(shù)字基帶信號，中頻調(diào)制子模塊(3-3)將數(shù)字基帶信號變至中頻數(shù)字信號，傳送給數(shù)模轉(zhuǎn) 換子模塊(3-4)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換形成模擬中頻信號送出；所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊(3-4)輸出中頻信號至可重組射頻模塊(4)的第一混頻器 (4-1)，第一混頻器(4-1)與二本振(4-2)信號混頻輸出，經(jīng)過第一帶通濾波器(4-3)、衰減 器(4-4)、第一放大器(4-5)，再進入第二混頻器(4-6)，第二混頻器(4-6)與一本振(4_7) 混頻后輸出的射頻信號經(jīng)由第二帶通濾波器(4-8)和第二放大器(4-9)進行功率放大再輸 出射頻信號給天線；電源單元(5)與各模塊電源入端連接，為各模塊提供電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重組信號源平臺，其特征在于遠程客戶端(0)和通信代 理模塊(1)采用符合軟總線標準的接口規(guī)范。
3.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的可重組信號源平臺，其特征在于遠程客戶端(0)直接 將信源數(shù)據(jù)信息通過通信代理模塊(1)加載到數(shù)字基帶模塊(3)，由信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊(3-1)進行整理再發(fā)送至基帶信號產(chǎn)生子模塊(3-2)形成基帶信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重組信號源平臺，其特征在于遠程客戶端(0)將信源數(shù) 據(jù)需求、參數(shù)通過通信代理模塊(1)發(fā)到數(shù)字基帶模塊(3)，由信源數(shù)據(jù)產(chǎn)生子模塊(3-1) 依據(jù)參數(shù)設(shè)定產(chǎn)生信源數(shù)據(jù)再發(fā)送至基帶信號產(chǎn)生子模塊(3-2)形成基帶信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可重組信號源平臺，它涉及測控領(lǐng)域中的構(gòu)建復雜電磁環(huán)境設(shè)備。它由遠程客戶端、通信代理模塊、控制模塊、數(shù)字基帶模塊、可重組射頻模塊、電源單元等構(gòu)成。該信號源平臺主要提供一種可產(chǎn)生多種通信信號、雷達信號的信號源平臺，并且可依據(jù)可編程劇情控制通過遠程加載和下載不同的應用模塊實現(xiàn)不同的驗證功能，仿真模擬復雜電磁環(huán)境。本發(fā)明具有可重組、模塊化、靈活嵌入式等特點。特別適用于作電磁環(huán)境模擬設(shè)備、裝備的試驗測試設(shè)備以及電子對抗裝備的電磁兼容性和電子對抗性試驗設(shè)備。
文檔編號H04B17/00GK102006127SQ20101052240
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者張焱, 邢占春, 陳榮, 霍志勇, 高躍清, 黃慧燕, 黃進燕 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所