信号源主要用于产生目标回波信号的专用设备，该项目覆盖频率宽，信号种类丰富，通过测量输入信号的频率来叠加延迟、多普勒和调制RCS。在跳频体制的信号源中，测频机起到关键作用。下面就信号源的基本特性和测频机在信号源中的作用做一个基本介绍。
1) 信号源可适应多种体制雷达应用，包括脉冲多普勒雷达、脉冲捷变、线性调频、MIMO雷达等；
2) 信号源主要用于模拟雷达目标回波信号，常用的雷达有汽车雷达、气象雷达等；
1) 宽带干扰信号发生器干扰信号覆盖频域：23GHz～24GHz，76GHz～81GHz，X/Ku等波段；
2) 输出通道数：单通道；
3) 测频机适应的跳频速度：优于200ns；
4) 功率动态范围：≥120dB；
5) 功率步进：0.5dB；
6) 精度：±0.5dB；
7) 信号杂散电平：≤-50dBc；
8) 谐波：≤-25dBc。
9) 回波距离：2~300米（汽车），100~40000米（气象）。
1) 接口技术要求
外部接口要求
1个TCP/IP网络通讯接口；
交流220V/50Hz，功率不大于1kW。
2) 结构要求：所有机箱满足19”机柜上架要求。
3) 软件技术要求：
显示控制：人性化的软件操作界面，通过软件界面对各种干扰模式下参数分别进行装订设置；采用图形化人机界面对各种状态显示；设备具备网络通信功能。
4) 环境指标
工作温度：-10℃ ~ +50℃；
存储：-20℃～65℃；
振动：满足车载运输要求；
环境适应性：符合GJB3947－2000中3.8节环境适应性4级设备的指标要求；
模拟源面板周围1米之内，泄漏功率小于-110dBmW（输出端口加匹配负载）。
该系统由基带处理单元、微波链路单元、天线单元、结构单元和显示控制单元组成，如图 1系统设计：
基带处理单元分为变频部分和基带部分，变频部分将2GHz中频信号下变到400MHz，在通过ADC进行模拟信号采集，FPGA将信号处理后在通过DAC输出，并通过上变频模块将DA输出信号变到2GHz，如图 3中频分机设计：
微波链路单元包括下变频单元、上变频单元、测频机和频综单元，下变频单元是将不同频段通过和本振混频到2GHZ后在输出给中频分机，同理中频分机的输出也是通过和本振混频到雷达发射信号，上下变频单元都需要衰减控制，以实现不同的功率需求，频综单元为变频模块提供本振，测频机根据测频信息引导频综，如图 4下变频单元微波链路和上变频单元微波链路：
测频引导微波链路
天线单元一般由接收天线和发射天线组成，接收天线主要通过空馈接收被测雷达发射信号，发射天线一般通过空馈发射回波信号，天线一般选用圆形喇叭天线，如图 2 电源分机设计框图：
信号源的结构一般采用CPCI机箱，如图 69CPCI机箱结构：
CPCI机箱结构
信号源的显示控制单元一般采用4U标准工控机进行设计，如图 6工控机实物图：
工控机箱分类：
1) 高度
一般分1U（44MM*430MM*XX），2U（88*430*XX），3U，4U（176MM*430MM * XX），5U，6U，7U，8U等，一个1U的高度是44MM，其他高度依次类推，本项目根据实际需要选用4U；
2) 长度
国际标准的长度有两种450MM与505MM，根据客户的具体要求还可以扩分其他长度，比如：480MM，500MM，520MM，530MM，600MM等；其中450MM~~520MM的尺寸机箱占市场需求的90%以上；加长型机箱的作用主要是有以下3个：一个是安装双CPU至强12” * 13”的主板，必须要 520MM的长度才能安装这样的大板；另外一个是安装工业CPU长卡或者是300MM长的视频卡等需要足够的扩展空间；最后一个是散热空间的考虑，由于有些监控用户需要安装多路视频卡与多个硬盘，比如64路，128路等，10个硬盘就需要很好的散热效果；
3) 工控机箱内部结构：
硬盘架，光驱架:硬盘架一般分两种，一种是分拆式，一种是压卡式。
品质优异的机箱一般都带金属弹簧防震功能；安装硬盘数量一般从4—15个；
底板：底板的规格有多种；主要以主板的规格来划分。普通的主板一般都可以安装；其中520MM以下长度的机箱是安装不了12*13的双至强大板的主板的，必须要520MM长度的机箱才能安装。
工业电源
早期在以Intel 奔腾处理器为主的之前的工控机主要使用为AT开关电源，与PC机一样主要采用的是ATX电源，平均无故障运行时间达到250，000小时。
4) CPU卡
IPC的CPU卡有多种，根据尺寸可分为长卡和半长卡，多采用的是桌面式系统处理器，如早期的有386\486\586\PIII，现主流为P4、酷睿双核等处理器，主板用户可视自己的需要任意选配。其主要特点是：工作温度0-60℃；带有硬件；也有部份要求低功耗的CPU卡采用的是嵌入式系列的CPU。
5) 其他配件
IPC的其他配件基本上都与PC机兼容，主要有CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。
瞬时测频法是基于瞬时相关的基本原理。对于一个数字单点频的复信号，具体处理流程如下：
处理流程图
对输入的复信号进行延迟相关，并将一个脉冲内每个相关结果进行累加，最后对累加结果进行arctan，相位修正，求频率。因为输入信号是一串脉冲，每个脉冲都需要测频，所在脉冲起始点，应将累加器清零，把上个脉冲的结果清除，模块的测频精度:1Mz。
测频机在信号源中的应用主要包括2种，一种是直接对射频输入端口的信号进行测频，并引导频综调频。另外一种是先对射频输入信号进行变频，在用测频机进行测频，然后对频综进行引导。
对设备的可靠性和维修性设计提出以下要求：
a) 单次连续工作时间应不小于12小时；
b) MTBF：≥500小时。
c) 为方便设备维修，信号源应尽量采用模块化设计，有良好的互换性，有良好的可达性，接口及连接电缆均有清晰的标识。
a) 器件选用
所用数字器件全部选用进口工业级标准器件。
b) 连续工作能力和修复能力
在设备寿命内，设备应能连续工作大于48小时；系统具有多个检测口，当出现故障时，能够迅速判定故障模块，对故障模块修复时间不大于1小时。
c) 使用寿命
设备保证20年使用寿命。
d) 自检、自校能力
各模块均具备自检能力，设备使用器件定时巡检，对故障模块定位、显示、报警。
e) 互换性、通用性
主要的处理模块均采用相同的载板，DAC的子板也采用同一型号。
f) 模块化
系统采用模块化设计，全部采用标准CPCI插板结构。功能子板均采用HQSTACK2™标准。
g) 防差错和识别能力
在每个模块上有模块标记，电缆出入口由标号标记，关键接口采用异形接头预防差错。
h) 维修性
硬件平台是已有的成熟模块，可靠性高，一般不需维修。即使出现故障，也有充裕备货替代，可以迅速恢复工作能力。
根据系统的任务要求和总体的结构，信号源划分为下面这些可靠性子系统：
1） 显示控制单元
2） 基带处理单元
3） 微波链路单元
4） 结构单元
5） 模块间线缆单元
MTBF为基本可靠性指标，系统的可靠性模型使用串联模型。可靠性框图如下：
信号源可靠性模型框图
维修性设计则主要考虑软件开发中遵循结构化、模块化设计技术，使用常规编程语言和方法，软件测试全面，使软件的扩充性和维护性得到充分保证。依据使用的规范、合同、设计手册等，应做到以下几条：
a) 简化维修的复杂性；
b) 减少维修的工作量；
c) 较少维修停机时间；
d) 节约维修保障费用；
a) 简化结构设计。用最少的零部件、标准件实现功能，结构和外形要简单;减少螺钉品种和数量，采用快速连接件、紧固件。
b) 小型化设计。短、小、轻、薄是设备发展的方向，以便于拆装、搬运，减轻后勤保障能力。
c) 划分三寿件，提高维修性。通过对装备的可靠性分析，划分出全寿件、单寿件和短寿件(“三寿件”)。全寿件也称长寿件，是指该件在全寿命周期内在规定的使用保养条件下，都能满足规定的可靠性设计要求; 单寿件是指该件的寿命大于1个翻修期但小于2个翻修期; 短寿件是指该件的寿命小于1个翻修期。
d) 维修可达性、可操作性设计。可达性是设备的构造特性，对维修时间和费用的影响较大。要实现“看得见够得着”，且留出维修部位的操作空间; 使用扳手的地方，要有操作空间; 要留出维修通道，尺寸和形状符合人体生理特点。
e) 统筹安排，合理布局。将易出现故障的模块布置在便于维修的位置; 设备检查点、测试点、加注点要便于维修人员接近; 各分机、模块可层层展开，易损件、易失效件均可展现在维修人员面前，易于检查和维 修更换。
f) 采用模块化设计，以提高互换性。提高设备通用化程度，尽可能做到设备安装后不需调整便能正常工作。设备的大小和质量应便于拆装。
g) 采用故障报警、指示，缩短故障诊断、定位时间，实现快速维修。
h) 部件和联接件易拆易装，零部件之间拆装相对独立，互不影响。
i) 结构防差错设计。采取防差错措施，消除差错的发生，避免危险。如对外形尺寸、插座类型相同而功 能不同的模块设置不同的导销锁定位。
j) 防差错识别标识，不仅使用时需要，维修时也必不可少。设备单元名称和编号、功能性标识、电缆编号、管道等应易识别;操作安全警示标识须醒目，无歧义。
k) 设计应采用通用的工具，尽量减少维修时用新的技能、新的工序和专用设备。
l) 备件、工具装放要有规划，标识清楚，存取方便。
m) 保证维修安全。不仅使用要安全，而且运输、维护、修理过程也要安全。考虑维修时的人员、设备安全，设置防护栏和防护罩，加设维修安全警告标志。
n) 具有良好的维修环境。维修环境符合人体生理和心理需要，以提高工作效率，降低劳动强度。要有维修空间，照明良好，噪音低。
o) 注重维修资料编制。使用维护说明书，明确日常维护程序、检查和排除方法、日常维护方法，加强使用培训工作。
环境适应性是指装备在其寿命期内，在可能遇到的各种环境作用下，能实现其所有预定功能和性能和(或)不被破坏的能力，是装备的重要质量特性之一。
装备安装平台的振动、冲击、加速度等因素，在失效的环境因素中约占 25% 。机械环境考核和验证设备的结构强度及元器件的耐振抗冲能力。具体措施包括:
(a) 在空间和重量允许时，尽可能采用带减震器的安装方式; 无法使用减震器时，应设法提高结构刚度和设备的固有频率。
(b) 避免悬臂结构。
(c) 合理选材，并注意结构构型；避免直角和应力集中。
(d) 紧固件采取防松措施。
军用电子设备在使用、运输和贮存过程中受各种气候环境因素作用，影响装备的性能稳定性和可靠性。温度、湿热、盐雾是导致失效和故障的主要环境因素。在工作环境：电压380V、功率50k，室内温度20±5℃，相对湿度30％～75％的情况下，模拟器能够很好适应环境，性能稳定可靠。
针对电磁兼容型设计的接地、屏蔽、其他抑制干扰方法3个方面开展结构设计。从材料选用、结构选型、接地等多方面采取措施；结构与电讯，公益密切合作，从电磁发生的源头分析解决问题。
1） 控制系统的设备用电与其它的强电设备应有适当的隔离措施，在相关辅助设备开关机时，测试设备能正常工作；
2） 设备地与产品地隔离，相互之间不应发生串扰；
3） 对易受电磁干扰的或能产生强电磁干扰的电路应加屏蔽。
生物环境由霉菌，白衣，啮齿动物等，装备主要是进行防霉设计。采用防霉涂料或者材料。环境适应性的另一个重要方面是装备需与周围环境地貌融为一体，以达到保存自己、消灭敌人的目的。常采用防红外迷彩涂料和伪装。
设备使用带海绵衬里的铝皮箱包装，铝皮箱能同时容纳必要的附件。
包装储运标志按下图在包装箱外表面正背两面丝印黑色包装储运标志，并符合GB 191-2000《包装储运图示标志》要求。包装箱上标识产品名称和产品型号。
产品标志选在产品外表面的醒目位置，视产品情况采用机械刻制或钢印标识方法。标志底色与标志所在部位仪器外壳的底色有明显区别，字体颜色与标志底色有明显区别。
器材选用质量能够满足规定的环境与可靠性要求，确保产品随时能正常使用；
确保随产品提供给使用方的各种资料的质量，填写并保存产品研制生产过程中的全部原始记录（含外协、外购件的供货质量记录、原材料复验、元器件采购/复验、筛选记录、生产、检验记录等）；
如属相关性故障（可能由我方引起，也可能由其它方引起）、不确定故障，我方将和相关方协同，及时采取相应的纠正处理措施。
使用方需要修改完善技术要求，需与我方充分协商的基础上以书面形式明确，不得以电话或口头形式代替。在接口协调、状态更改等方面，双方需进行书面协调和确认；
我方组织对设备设计报告进行评审,并通知使用方参加，评审通过后进行研制。
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