技术要求

一、概述

基于仪器的多通道复杂电磁环境模拟系统是由通用仪器和软件组成的模拟复杂电磁环境构设系统。该系统主要包括捷变频信号源4台、复杂电磁环境模拟软件1套，时域分析示波器1台，控制计算机10台。用于内场模拟复杂电磁环境生成、场景化复杂电磁环境信号模拟生成以及辐射源目标角度模拟验证等应用，为教学科研提供电磁环境支撑。

二、主要功能

1.场景态势模拟，具备场景显示、场景编辑。

2.信号环境模拟，根据场景信息产生目标回波信号和杂波信号、激励信号。

3.数据校验，利用示波器软件可以对捷变频信号进行检测，统计信号样式。

4.脉冲到达角检测。通过软件设置，控制4台捷变频信号源输出幅度或相位不同的脉冲检测信号，模拟外场检测中信号源加天线部分。直接在内场完成对比幅测向系统或干涉仪测向系统接收机部分的测试。

三、主要技术指标

捷变频模拟信号源（3台）：

1.频率范围：10MHz ～ 20GHz

2.输出功率范围：-130dBm ～ +10dBm

3.频率切换速度：10MHz ～ 20GHz范围内最小频率切换时间不大于180ns

4.功率切换速度：10MHz ～ 20GHz范围内最小功率切换时间不大于180ns且功率动态范围不小于90dB

5.输出信号相位控制能力：全频段（20GHz范围内）任意频率切换时，可保持相位相参、相位连续及初始相位可重置。

6.谐波（2GHz ～ 40GHz）: ≤-55dBc

7.非谐波失真（10MHz ～ 20GHz）：≤-65dBc

8.支持窄脉冲信号产生，最小脉宽不大于10ns

9.支持宽带线性调频及相位编码等脉冲压缩方式，最大线性调频带宽不小于10%的中心频率

10.支持外部脉冲描述字（PDW）实时注入的工作方式；具备专用硬件接口支持外部PDW流实时输入

捷变频模拟信号源（1台）：

1.频率范围：10MHz ～ 40GHz

2.输出功率范围：-130dBm ～ +10dBm

3.频率切换速度：10MHz ～ 20GHz范围内最小任意频率切换时间不大于180ns

4.功率切换速度：10MHz ～ 20GHz范围内最小功率切换时间不大于180ns且功率动态范围不小于90dB

5.输出信号相位控制能力：全频段（40GHz范围内）任意频率切换时，可保持相位相参、相位连续及初始相位可重置。

6.谐波（2GHz ～ 40GHz）: ≤-55dBc

7.非谐波失真（10MHz ～ 40GHz）：≤-65dBc

8.支持窄脉冲信号产生，最小脉宽不大于10ns

9.支持宽带线性调频及相位编码等脉冲压缩方式，最大线性调频带宽不小于10%的中心频率

10.支持外部脉冲描述字（PDW）实时注入的工作方式；具备专用硬件接口支持外部PDW流实时输入

捷变频信号源矢量扩展模块（1台）：

1.频率范围：50MHz ～ 40GHz

2.内部矢量带宽：1.6GHz

3.最大功率捷变范围：120dB

4.频率捷变速度：220ns（50MHz-20GHz）; 220ns(20GHz-40GHz)

5.脉冲关断比：不低于100dB（全频段）

6.最小脉冲宽度：1ns

7.支持脉冲描述字PDW播放且PDW可指定脉冲IQ文件

8.脉冲形状可定义

9.相位随功率变化线性度（-5dBm至-85dBm）：不大于2度（rms值）

时域分析系统高带宽示波器（1台）：

1.实时硬件带宽：≥33GHz

2.通道数：≥4个模拟通道

3.全带宽ADC位数：硬件≥10bit ，高分辨率模式≥14bit

4.最大采样率：≥128GSa/s

5.存储深度：四通道工作时，每通道≥200Mpts

6.最小固有抖动: ≤20fs

7.示波器本底噪声（RMS值，50欧姆，全带宽33GHz）：

≤266uV @ 32mV 全量程

≤470uV @ 100mV全量程

≤28.8mV @ 8V全量程

8.垂直幅度范围: 1mV/格 ~ 1V/格

9.主时基范围:2ps/格 ~ 20s/格

10.上升时间（10%-90%）：≤13.4ps

11.输入阻抗：50欧

12.最大输入电压范围：≥±6.5V

13.具备信号眼图测试、分析功能

14.支持后续带宽和存储深度升级，带宽最高可升级到110GHz，存储深度最高可升级到2G.

15.符合LXI标准，能够通过LAN和USB接口对其进行程控

复杂电磁环境场景编辑软件（1套）

1.配备专用上位机软件进行信号场景编辑和硬件控制，软件能够产生脉冲描述字控制硬件实现长时间动态场景模拟

2.场景编辑软件支持脉冲参数设置，包括脉宽、重周、脉冲压缩方式、脉间捷变频设置等

3.场景编辑软件支持雷达天线参数设置，包括天线扫描方式、天线方向图设置等

4.场景编辑软件支持多个不同类型辐射源的信号交织和优化功能，能够显示交织后的脉冲信号时域统计特性，能够在多台硬件之间自动优化分配脉冲信号

5.场景编辑软件支持雷达平台的运动特性定义，支持位置和轨迹信息输入并且结合运动特性生成动态条件下的脉冲流

6.支持运动状态下到达角（AoA）场景模拟：允许定义待测系统多天线的相对位置参数、运动轨迹及扫描特性，允许定义辐射源的运动轨迹、脉冲参数及天线参数等

7.支持AoA测试条件下硬件通道间的幅度、时间和相位校准

四、系统参考组成

基于仪器的多通道复杂电磁环境模拟系统主要由4台捷变频模拟信号源，1台捷变频信号源矢量扩展模块，高带宽示波器1台，复杂电磁环境场景编辑软件1套，控制计算机10台。

五、典型使用方法

1.内场模拟复杂电磁环境生成

在内场微波暗室环境下，系统可通过4台捷变频信号源模拟4个不同位置的独立辐射源对外辐射电磁信号，为系统在复杂电磁环境下信号检测和处理分析提供逼真的电磁环境支撑。

2.场景化复杂电磁环境信号模拟生成

可以通过场景编辑软件进行任务分配，模拟多辐射源周期或非周期照射系统效果。通过软件仿真模拟多电磁目标照射的场景，验证系统的工作效果。

3.辐射源目标角度模拟验证

该平台既可以模拟单一辐射源到多天线时信号差别，信号可通过软件构建态势直接注入到接收机中，来验证测角的准确性。系统可模拟两种方式（幅度、相位）的测角系统。其中幅度模拟主要用于测试比幅接收机的测量脉冲到达角（AOA），相位模拟主要来测试干涉仪接收机测量脉冲到达角（AOA）。