阅读说明：本技术 合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源 (Test signal source of real-time imaging processor of synthetic aperture radar ) 是由 牛晓丽 刘飞 王岩飞 于 2019-11-05 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源,包括：控制计算机,用于存储、读取、解析雷达回波数据,并发出工作参数、工作指令和数据,所述控制计算机包括数据流控制器；以及数据输出控制器,与所述控制计算机相连,接收所述控制计算机发出的工作参数和工作指令并依此产生流控制信号；所述数据流控制器依所述流控制信号,发送数据至所述数据输出控制器,所述数据输出控制器依据测试要求,发送测试数据和测试控制信号到被测合成孔径雷达实时成像处理器；其能够在地面实现对合成孔径雷达实时成像处理器进行全面测试。(The present disclosure provides a test signal source for a real-time imaging processor of a synthetic aperture radar, comprising: the control computer is used for storing, reading and analyzing radar echo data and sending working parameters, working instructions and data, and comprises a data flow controller; the data output controller is connected with the control computer, receives the working parameters and the working instructions sent by the control computer and generates flow control signals according to the working parameters and the working instructions; the data flow controller sends data to the data output controller according to the flow control signal, and the data output controller sends test data and a test control signal to the real-time imaging processor of the synthetic aperture radar to be tested according to the test requirement; the method can realize comprehensive test of the real-time imaging processor of the synthetic aperture radar on the ground.)

合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源

技术领域

本公开涉及合成孔径雷达技术领域，尤其涉及一种合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源。

背景技术

合成孔径雷达是具有全天时、全天候对地球表面高分辨率成像能力的遥感装置，合成孔径雷达利用脉冲压缩实现距离向高分辨率，通过合成孔径实现方位向高分辨率。

在合成孔径雷达飞行过程中，实时获取雷达回波数据，通过实时或脱机成像处理，得到合成孔径雷达图像。由于是对两维图像进行处理，在处理过程中，还要同步进行运动补偿处理，相对其它雷达的信号处理，合成孔径雷达的成像算法非常复杂，计算量巨大，数据率也很高，因此，合成孔径雷达的实时成像处理器需要采用专用的信号处理机实现。

实时成像处理器是机载、弹载等合成孔径雷达的重要组成部分，用于对雷达回波数据进行成像处理，得到雷达图像。对于合成孔径雷达实时成像处理器的测试，最好的办法是输入实际飞行获取的雷达回波数据，在特殊的情况下，也可以输入仿真雷达回波数据，无论是哪种数据，在一次测量过程中，都至少要提供两个方位处理孔径的两维测试数据，对于通常的机载合成孔径雷达，这种测试数据的数据量在GB量级，并且，还需要按照实际飞行条件下的数据格式、时间间隔和数据率，将测试数据输入到实时成像处理器；但此种成像处理器测试技术中存在参数控制复杂、帧同步和脉冲同步不能与实际飞行或仿真飞行同步等问题，为满足合成孔径雷达实时成像处理器的上述测试要求，一般采用专用的测试信号源，根据不同的成像模式和雷达系统参数，输出合适的两维测试数据和控制信号到合成孔径雷达实时成像处理器。

因此，本领域存在能够实现对合成孔径雷达实时成像处理器进行灵活、全面地测试的专用测试信号源的需求。

公开内容

(一)要解决的技术问题

基于上述需求，本公开提供了一种合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源，以缓解现有合成孔径雷达实时成像处理器测试技术中参数控制复杂、帧同步和脉冲同步不能与实际飞行或仿真飞行同步等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源，包括：控制计算机，用于存储、读取、解析雷达回波数据，并发出工作参数、工作指令和数据，所述控制计算机包括数据流控制器；以及数据输出控制器，与所述控制计算机相连，接收所述控制计算机发出的工作参数和工作指令并依此产生流控制信号；所述数据流控制器依所述流控制信号，发送数据至所述数据输出控制器，所述数据输出控制器依据测试要求，发送测试数据和测试控制信号到被测合成孔径雷达实时成像处理器。

在本公开实施例中，所述控制计算机还包括CPU、总线控制器、内存、非易失存储器、第一异步控制接口。

在本公开实施例中，所述数据流控制器依据所述流控制信号所确定的帧触发和脉冲触发，控制数据以与脉冲触发信号和帧触发信号同步的方式发送到数据输出控制器。

在本公开实施例中，所述数据输出控制器包括：第二异步控制接口、解码器、计数器、系统时钟电路、同步控制电路、前数据开关、后数据开关、缓存电路A以及缓存电路B。

在本公开实施例中，所述第二异步控制接口用于接收控制计算机中第一异步控制接口发送的工作参数和工作指令，并发送到解码器和同步控制电路。

在本公开实施例中，所述解码器，用于接收第二异步控制接口发送的工作参数和工作指令，分别对工作参数和工作指令进行解码，形成控制编码，所述控制编码包括频率编码或周期编码。

在本公开实施例中，所述计数器，用于根据控制编码中的频率编码或周期编码，控制产生控制脉冲信号，计数器可以采用数字电路实现。

在本公开实施例中，所述同步控制电路，用于根据控制脉冲信号和控制编码，产生作用于数据流控制器的流控制信号；产生作用于被测合成孔径雷达实时成像处理器的测试控制信号；产生作用于前数据开关、后数据开关、缓存电路A、缓存电路B的通道控制信号。

在本公开实施例中，对合成孔径雷达实时成像处理器进行测试时，首先选择一个成像模式所对应的测试数据，即该成像模式所对应的实际飞行数据或模拟仿真数据。

在本公开实施例中，所述工作参数包括：脉冲重复频率、每脉冲数据长度、每帧脉冲数量；所述关工作指令包括：工作模式、帧起始、脉冲起始；所述测试控制信号包括：脉冲触发信号、帧触发信号。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)能够利用实际飞行获得的合成孔径雷达原始回波数据，或利用仿真的合成孔径雷达原始回波数据作为测试数据，自动提取测试数据中包含的合成孔径雷达的工作参数和工作指令，自动控制实时成像处理的工作模式，并控制测试数据的输出接近于数据飞行状态或仿真飞行状态的数据输出，为合成孔径雷达实时成像处理器提供接近实际飞行条件的测试数据和测试信号。

(2)能够在地面实现对合成孔径雷达实时成像处理器进行全面测试；

(3)相较实际飞行试验验证技术风险大大降低；

(4)相较实际飞行试验验证成本大大降低。

具体实施方式

本公开提供了一种合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源，能够为合成孔径雷达实时成像处理器的测试提供接近实际飞行条件的测试数据和测试信号，在地面上实现对合成孔径雷达实时成像处理器灵活、全面地测试。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开实施例中，提供一种合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源，如图1所示，所述合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源，包括：

控制计算机，用于存储、读取、解析雷达回波数据，并发出工作参数、工作指令和数据；

数据输出控制器，与所述控制计算机相连，接收所述控制计算机发出的工作参数和工作指令并依此产生流控制信号；

所述控制计算机包括数据流控制器，所述控制计算机中数据流控制器依据流控制信号所确定的帧触发信号和脉冲触发信号，控制数据以与脉冲触发信号和帧触发信号同步的方式发送到数据输出控制器。，所述数据输出控制器依据测试要求，发送测试数据和测试控制信号到被测合成孔径雷达实时成像处理器。

所述控制计算机读取非易失存储器内存储的雷达回波数据，解析出这段雷达回波数据对应的合成孔径雷达工作模式和工作参数，发送到数据输出控制器，并接收数据输出控制器回馈的流控制信号，依据流控制信号，控制数据流控制器发送测试数据至所述数据输出控制器，所述数据输出控制器依据测试要求，发送测试数据和测试控制信号到被测合成孔径雷达实时成像处理器。

在本公开实施例中，如图2所示，所述控制计算机包括数据流控制器组成，还可包括CPU(即中央处理单元)、总线控制器、内存、非易失存储器、第一异步控制接口；主要用于存储测试数据、解析测试数据、接收数据流控制器的同步控制、将测试数据发送到数据流控制器、以及直接将工作参数和工作指令发送到数据输出控制器。

所述控制计算机可以采用通用服务器、通用工作站、高配置兼容计算机或高配置工业控制计算机、高配置加固计算机实现。

控制计算机和数据流控制器采用系统总线连接，根据选择的控制计算机，系统总线可以采用PCI总线、PCI-E总线、VPX总线、PXI总线、PXI-E总线等总线形式。

数据流控制器是依托系统总线的高速数据交换电路，用于产生总线控制信号，触发控制计算机发送存储于内存或存储于非易失存储器的测试数据，接收控制计算机输出测试数据；依据所述流控制信号所确定的帧触发和脉冲触发，控制数据以与脉冲触发信号和帧触发信号同步的方式发送到数据输出控制器。

在本公开实施例中，如图3所示，数据输出控制器包括：第二异步控制接口、解码器、计数器、系统时钟电路、同步控制电路、同步控制电路、前数据开关、后数据开关、缓存电路A和缓存电路B组成，其中，

第二异步控制接口，用于接收控制计算机中第一异步控制接口发送的工作参数和工作指令，并发送到解码器和同步控制电路，第二异步控制接口可以采用数字电路实现；

解码器，用于接收第二异步控制接口发送的工作参数和工作指令，分别对工作参数和工作指令进行解码，形成控制编码，所述控制编码包括频率编码或周期编码，控制计数器和同步控制电路，解码器可以采用数字电路实现；

计数器，用于根据控制编码中的频率编码或周期编码，控制产生控制脉冲信号，计数器可以采用数字电路实现；

系统时钟电路，用于产生系统工作的同步时钟，系统时钟电路可以采用晶振结合专用时钟芯片实现；

同步控制电路，用于根据控制脉冲信号和控制编码，产生作用于数据流控制器的流控制信号，产生作用于被测合成孔径雷达实时成像处理器的测试控制信号，产生作用于前数据开关、后数据开关、缓存电路A、缓存电路B的通道控制信号，同步控制电路可以采用数字电路实现；

前数据开关，用于控制将数据流控制器输出的数据输出到缓存电路A，或输出到缓存电路B，前数据开关可以采用数字电路实现；

后数据开关，用于控制将缓存电路A输出的数据、或将输出缓存电路B输出的数据，输出到被测合成孔径雷达实时成像处理器，后数据开关可以采用数字电路实现；

缓存电路A，用于缓存测试数据，缓存电路A可以采用数字电路实现；

缓存电路B，用于缓存测试数据，缓存电路B可以采用数字电路实现。

除系统时钟电路和部分接口驱动芯片外，数据流控制器的其它组成部分的数字电路实现可以集成在可编程逻辑器件内实现。

图4是本公开的合成孔径雷达实时成像处理器的测试信号源的工作示意图。

对合成孔径雷达实时成像处理器进行测试时，首先选择一个成像模式所对应的测试数据，即该成像模式所对应的实际飞行数据或模拟仿真数据；

这些测试数据存储在控制计算机的非易失存储器中，然后调入到控制计算机的内存中，控制计算机的CPU提取测试数据中的相关工作参数和工作指令，通过第一异步控制接口发送到数据输出控制器的第二异步控制接口，第二异步控制接口将接收到的工作指令中的工作模式信息发送到同步控制电路，同步控制电路将工作模式信息转换为工作模式控制信号发送到实时成像处理器，实时成像处理器自动设置工作模式；

测试数据中的相关工作参数一般包括脉冲重复频率(PRF)、每脉冲数据长度、每帧脉冲数量，测试数据中的相关工作指令一般包括工作模式、帧起始、脉冲起始；

数据输出控制器的第二异步控制接口接收到工作参数和工作指令后将其发送到数据输出控制器的解码器，解码器控制数据输出控制器的计数器开始计数，并将计数值输出到数据输出控制器的同步控制电路，同步控制电路依据计数产生给数据流控制器的流控制信号、给被测合成孔径雷达实时成像处理器的测试控制信号，以及给数据输出控制器的前数据开关、后数据开关、缓存电路A、缓存电路B的通道控制信号；

给数据流控制器的流控制信号主要包括脉冲触发信号和帧触发信号，用以控制数据流控制器输出的数据以与脉冲触发信号和帧触发信号同步的方式；

给被测合成孔径雷达实时成像处理器的测试控制信号主要包括工作模式控制信号、脉冲触发信号和帧触发信号；

数据流控制器接收到流控制信号后，流控制信号触发输出测试数据，测试数据进入前数据开关，按照通道控制信号，输出到缓存电路A或缓存电路B，同步地，按照通道控制信号，缓存电路B或缓存电路A内的缓存的测试数据输出到后数据开关，后数据开关按照通道控制信号的控制，与测试控制信号同步数据，将测试数据输出到被测的合成孔径雷达实时成像处理器。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。