一、系统简述

    本实验系统主要由毫米波点频连续波/线性调频体制雷达、毫米波辐射计、信号处理平台、上位机、三角反射器、干扰源等实验设备组成，可以实现一系列针对探测类、信息对抗类专业知识内容的实验，包括连续波多普勒探测实验、连续波线性调频探测实验、雷达信号处理与分析实验、被动辐射探测实验。系统各部分性能稳定，可单独调节测试，实验效果直观，是一款理想的探测类、信息对抗类专业实验平台。

二、产品特点

  1.系统配备的毫米波单频连续波/线性调频体制雷达和毫米波辐射器，可分别对目标的运动速度、距离以及辐射特性进行有效的探测，并返回波形数据，以用于进一步数字信号处理与分析。

  2.系统利用一个毫米波主动探测器，可通过信号处理平台产生不同的调制信号，以实现连续波多普勒和线性调频两种体制的探测器，简化了实验设备。

  3.部分实验可以通过上位机进行Labview编程，直观地显示实验结果，比传统的通过示波器等仪器设备观察更加方便、形象。

  4.由于探测器本身的设计制作较为复杂，系统着重于让学生在有关雷达信号处理与分析方面进行操作设计，从而降低实验的难度，让学生更易于上手，同时又能对相关专业知识有更深理解。

  5.信号处理平台的主控芯片为ALTERA公司的CYCLONE  EP3C40Q240C8N，预留了JTAG下载接口，并引出许多I/O口，便于学生进行二次开发和扩展应用，该实验板同样可提供给其他实验设备使用。

三、实验项目

（一）室内实验（其中实验4、5、6、7也可在室外进行）

1、 可编程数字信号产生

    主要实验内容：了解三角波、锯齿波、固定电压等模拟信号产生的方法，并利用信号处理平台编程实现，所产生的信号应满足实验所要求的频率、幅值。

2、 数据采集、存储与恢复

    主要实验内容：通过信号处理平台采集输入的波形数据，并将其存储在FLASH中。采集完毕后，将存储在FLASH中的波形数据传输到上位机中进行恢复显示。

3、 可编程数字滤波器

    主要实验内容：利用信号处理平台编程实现一个FIR数字滤波器，并利用此滤波器对采集到的波形数据进行数字滤波处理，并将滤波后的信号在上位机中进行显示。

4、 连续波多普勒测速原理

    主要实验内容：了解连续波多普勒测速原理，首先编程产生固定电压值的数字信号，作为毫米波线性调频体制雷达的调制信号，小车控制的角反射器作为雷达探测目标。同时将雷达输出信号送到信号处理平台进行采集、滤波与存储。通过小车控制角反射器以不同的速度沿目标——雷达方向做匀速运动，从而得到一组滤波后的雷达输出信号数据。再通过FFT处理做频谱分析得到雷达信号的频率，最终计算得到小车运动速度。

5、 连续波多普勒定距原理

    主要实验内容：了解利用连续波多普勒体制定距的原理，可以利用模拟电路搭建两路放大倍数不同的通道，并利用比较器比较得到距离。也可以通过F信号处理平台设置数字浮动门限，筛选得到对应于门限的信号，进而得到距离。

6、 连续波线性调频测距原理

    主要实验内容：了解连续波线性调频测距原理，首先编程产生一定频率与幅值的三角波信号，作为毫米波线性调频体制雷达的调制信号，角反射器作为雷达探测目标。同时将雷达输出信号送到信号处理平台进行采集、滤波与存储。通过将角反射器放置在距离雷达不同距离的位置上，从而得到一组滤波后的雷达输出信号数据。再通过FFT处理做频谱分析得到雷达信号的频率，最终计算得到角反射器与雷达之间的距离。

7、 连续波线性调频测速原理

    主要实验内容：基于连续波线性调频探测系统，以小车控制的角反射器作为雷达探测目标，通过小车控制角反射器以不同的速度沿目标——雷达方向做匀速运动，从而得到一组滤波后的雷达输出信号数据。再通过FFT处理做频谱分析，从频谱图中提取得到多普勒信号的频率，从而计算得到速度。

8、 雷达信号谱分析

主要实验内容：在上位机中利用LABVIEW软件编程实现对雷达回波信号的FFT处理，得到雷达信号的频谱并将其显示在上位机中。根据频谱图分析雷达信号中所含有的各频率分量。

（二）室外实验

9、 ※被动辐射探测原理

    主要实验内容：了解被动辐射探测的原理，将毫米波辐射计、信号处理平台、上位机相连，分别以天空和地面为背景探测金属目标（模拟装甲目标），将回波信号显示在上位机中并观察其波形特点。

10、※金属目标隐身与反隐身

主要实验内容：利用毫米波辐射计、信号处理平台、上位机相连的探测系统，分别以天空和地面为背景探测隐身目标（覆有吸波材料），将回波信号显示在上位机中并观察其波形特点。

11、※目标识别

主要实验内容：给定一组未知目标的被动辐射探测的信号数据，利用信号处理平台对其进行一定的数字信号处理，以从中提取出目标中心位置。

12、※辐射计干扰

    主要实验内容：了解干扰源对毫米波辐射计实施波形诱骗干扰的原理，在干扰源作用下，将辐射计回波信号进行数字滤波处理并利用上位机显示波形。

四、实物图片

图1 连续波线性调频体制原理框图

图2 毫米波辐射计原理框图

图3 毫米波点频连续波/线性调频体制雷达

图4 毫米波辐射计

图5 连续波线性调频测距实验

图6 被动辐射探测实验

图7 信号处理平台

图8 线性调频测距实验上位机实验结果显示界面