一種二次監視雷達接收機靈敏度的自動測量方法

四川九洲空管科技有限責任公司 李 樞 杜世勇 唐 川

在當今民航事業迅猛發展的環境下，二次監視雷達作為空中交通管制的重要設備，在空域監視和保障飛行安全方面發揮著不可或缺的作用。因此，二次監視雷達必須具備很高的可靠性和穩定性，為了實時掌握二次監視雷達的設備狀態，需要對二次監視雷達的接收機靈敏度等重要性能指標進行監控。本文所述的二次監視雷達接收機靈敏度的自動測量方法，通過周期性地向接收機施加測試激勵信號，接收機反饋與自身靈敏度相關聯的模擬信號，對該模擬信號進行A/D量化處理后，獲得模擬信號幅度，經過轉換函數計算出二次監視雷達的接收機靈敏度。該方法十分簡便，無需使用ATC-1400A測試測距儀等昂貴專用測試設備，同時不會影響二次監視雷達的正常工作。

圖1 測試激勵信號時序圖

圖2 轉換模擬視頻電路圖

1 現有測量方法的缺點

在通常情況下，二次監視雷達的接收機靈敏度只能通過ATC-1400A測試測距儀等昂貴專用測試設備進行測量，尤其是在航管站，二次監視雷達全天候、全天時不間斷工作，不能暫停使用來進行測量，因此傳統測量方法十分不便。

2 技術方案實現

2.1 施加測試激勵信號

二次監視雷達的數字信號處理板FPGA產生測試門和測試編碼信號，在每一個詢問觸發周期的前100us內作為激勵信號施加給接收機，測試門和測試編碼信號在正常發射的詢問編碼信號之前，不會與接收的應答信號產生混淆，因此對二次監視雷達的正常工作不會造成影響。測試激勵信號時序圖如圖1所示。

圖3 A/D量化電路圖

圖4 整體流程圖

2.2 接收機耦合模擬視頻

接收機收到測試激勵信號后，檢測到測試門信號有效，通過對數檢波器耦合出與測試編碼同步的模擬視頻信號，模擬視頻信號的幅度反映接收機的靈敏度。圖2為二次監視雷達接收機通過對數檢波器轉換為模擬視頻信號電路圖。

2.3 A/D量化

二次監視雷達的數字信號處理板對接收機反饋的模擬視頻通過A/D轉換芯片進行A/D量化。A/D量化電路圖如圖3所示。

2.4 A/D采樣

FPGA對8位A/D量化值進行采樣后，獲得樣本點20個，剔除最大值和最小值后，對余下的18個樣本點求得平均值，從而得出模擬視頻信號幅度值。

2.5 靈敏度換算

得出模擬視頻信號幅度值后，換算出接收機靈敏度，換算公式如下：

該換算公式中，Sen表示接收機靈敏度，A表示模擬視頻信號幅度值（單位為V）。

3 整體流程

二次監視雷達接收機靈敏度的自動測量方法的整體流程如圖4所示。

結論：本文所述的二次監視雷達接收機靈敏度的自動測量方法，十分簡便快捷，實時性高，無需使用ATC-1400A測試測距儀等昂貴專用測試設備，同時不會影響二次監視雷達的正常工作，具有很高的實用價值。