基于脉冲雷达的RCS接收通道设计研究

第一种方案要求AD有大动态范围和低的接收机后级噪声，当测量回波快速起伏变化时，AGC无法做出瞬时响应，只有让AD变换器具有64 dB动态范围，并且控制AGC是RCS接收机输出工作在AGC的合理小信号位上(相当于+24 dB的富裕量)，假如信号起伏在平均AGC上忽然下降到20 dB，常规AGC由于延时作用几乎没有变化，AGC无法反应，只有在平均AGC之上的大信号起伏才能正确反应，故难以满足79．5 dB范围内RCS快速变化64 dB的要求。第二种方案实际上是一种开环控制，AGC速度主要取决于数控衰减器电子开关的动态特性，故瞬时AGC具有很宽的带宽，RCS测量系统采用瞬时AGC技术。在前中设有一级16 dB的数控衰减器，另外的63．5 dB控制由IAGC环路来实现。主要的指标参数要求如下：

IAGC：最大可控范围64 dB；步进0～5 dB；建立时间小于1 μs。
延迟线：延迟3μs；误差小于1 ns。
A／D变换速率：60 MHz；位数12 b。

3．3、接收系统的线性要求

任何实际系统都是非理想的，接收系统的线性度主要是指接收支路的线性度。RCS测量系统要求接收系统的每一个环节都是线性的。系统的非线性主要是由于器件工作在饱和区引起的，对于雷达来说，接收机的中视频部分又起主要作用。采用IAGC后，AGC之后的电路能可靠地工作在器件的线性区，故RCS测量支路的线性取决于延时线的延时精度和数控衰减器的控制精度和速度，使信号在数控衰减器控制完成后到达衰减器。数控衰减器每一级的衰减量可分别精确标定，故整个支路的线性度可达到指标要求。另外，在实际中系统的非线性还可通过标定进行补偿修正。

3．4、数据存储与录取

RCS目标特性测量系统采用直接磁盘存储技术，计算机对目标特性数据(三路目标回波信息、AGC电压以及时统数据)的存储与数据录取采用直接SCSI硬盘记录的方法来实现，满足对数据长时间稳定、可靠、实时、高速的要求，FIFO乒乓存储速度大于20 MHz。方法是采用专门开发的高速SCSI接口板，数据流由采集电路直接送到SCSI硬盘，不经过计算机系统总线，并且不以FAT或NTFS文件格式保存，仅以连续的磁盘扇区记录的方式写入硬盘。记录完成后再由软件转换成标准文件数据。SCSI接口板采用双512 KB SRAM做为缓存，工作时缓存分为两页，其中一页录取外部数据，另一页向NCR35C400(SCSI控制器)写数据，使用逻辑电路控制页面切换。功能框图如图2所示。

4、结语

依据以上分析论证，在不改变靶场现有脉冲雷达的跟踪测量性能基础上，由原跟踪测量雷达来完成其原有的跟踪功能，仅在接收机上增加目标特性(RCS)测量通道在理论和工程上都是可行的。目标特性测量是现代靶场的一个重要发展方向，通过在脉冲雷达上加装RCS接收通道进而能实时获取目标RCS值的时间序列流，与相应的轨道参数数据一起进行数据融合分析，提取目标的表面材料的电磁特征等物理量，并能分析目标绕质心运动等参数，与数据库中积累的已有探测目标的数据比对，进而完成所探测目标的分类和识别，并丰富雷达测量数据库，无论对被试品鉴定还是对测控设备挖潜研究都有重要意义。

作者：陈凤友、王警警