CN115378542B - 一种c+x复合波段的干扰方法及干扰设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种C+X复合波段的干扰方法,按如下步骤进行:S1、接收X波段信号和C波段信号,同步分别输出两个频段的TTL检波信号;S2、进行C波段和X波段信号来源判断,生成PDW数据及标志位;S3、如果TTL检波信号为1,则设置参数分别生成C波段和X波段的采样干扰波门;S4、通过报文中标志位进行区分处理,将处理后的C波段报文和X波段报文发送至信号处理模块;S5、生成C波段欺骗噪声信号和X波段欺骗噪声信号;S6、对欺骗和噪声信号进行发射。同时,本发明还提供一种C+X复合波段的干扰设备。通过上述技术方案,本发明解决C波段工作时,谐波会对X波段造成干扰的问题,提高干扰设备的干扰效率,使其可以适配更多型号靶机。
Description
技术领域
本发明涉及雷达信号处理技术领域,具体涉及一种C+X复合波段的干扰设备及干扰方法。
背景技术
现有双频段雷达的抗干扰试验训练需求较大,为了模拟真实战争场景,多采用靶机搭载干扰设备构建抗干扰试验场景。现有方法:(1)使用一架靶机搭载两套独立的干扰设备构建试验场景。(2)使用两架靶机分别搭建一台干扰设备构建试验场景。(3)使用一架靶机搭载一台干扰设备,但是两个频段完全分时工作;
上述方法存在以下问题:(1)如若使用一架靶机搭载两套干扰设备的话,干扰设备体积过大,对靶机的装机空间会有要求,这样干扰设备的适配靶机型号就会较少,且当下市面上常规的靶机,很难装得下两套干扰设备;(2)一架靶机搭载两台干扰设备,C波段干扰设备的谐波会对X波段干扰设备形成干扰;(3)如若两台靶机分别搭载一台干扰设备,则成本较高,且有些干扰场景无法实现,两架靶机之间相对距离如果不够远,则有可能C波段对X产生干扰;(4)两个频段完全分时工作,则干扰效率过低,只能靠几率去碰撞。
发明内容
发明目的:本发明目的在于针对现有技术的不足,提供一种C+X复合波段的干扰方法,解决了C波段工作时,谐波会对X波段造成干扰的问题,从而提高干扰设备的干扰效率。
同时,本发明还公开了一种解决上述问题的C+X复合波段的干扰设备。
本发明提供的第一技术方案为:一种C+X复合波段的干扰方法,按如下步骤进行:
S1、信号接收模块接收X波段信号和C波段信号,经过下变频处理后,通过中频合路器将两路中频信号合路发送至信号处理模块,执行步骤S2,同步分别输出两个频段的TTL检波信号至主控模块;
S2、信号处理模块的AD处理器接收中频合路信号,通过数字接收机进行参数测量后,进行C波段和X波段信号来源判断,生成PDW数据及标志位,发送至主控模块;
S3、主控模块接收步骤S1发送的两个频段的TTL检波信号和步骤S2发送的PDW数据及标志位,如果TTL检波信号为1,则设置参数分别生成C波段和X波段的采样干扰波门并送至信号处理模块;
S4、主控模块接收报文信号,通过报文中标志位进行区分处理,将处理后的C波段报文和X波段报文发送至信号处理模块;
S5、信号处理模块的C波段欺骗噪声信号产生单元和X波段欺骗噪声产生单元对接收到的报文进行标志位区分,选择对应频段的报文进行处理,生成C波段欺骗噪声信号和X波段欺骗噪声信号通过DA输出至信号发射模块;
S6、信号发射模块的对欺骗和噪声信号进行上变频和放大处理后,进行发射。
本技术方案的进一步限定为,步骤S2中所述的生成PDW数据的具体步骤为:
S2.1接收1个中频合路信号(频率范围1.3~2.3GHz),经过2.4GHz采样率的ADC模块的转换,变成1路位宽为10bit的数字信号;
S2.2对输入的高速数字信号做128个信道的数字信道化处理,将信号解析成128路传输速率为18.75MHz的低速复数字信号;
S2.3对128路复信号进行CORDIC测幅测相,得到各路信号的瞬时幅度和瞬时相位,幅度/相位缓存模块将所有信道的瞬时幅度、相位进行缓存,根据瞬时相位,采用相位差分瞬时测频处理,得到信号的瞬时频率测量值;
S2.4选择信号幅度值做自适应过门限检测,得到信号的数字包络信息,随后做窄脉冲剔除和***脉冲合并,从128个信道中选择8个信道的数据输出;
S2.5对8个信道的数据先做虚假信号剔除和跨信道合并处理后,进行时域参数测量,完成脉冲到达时间和脉冲宽度的测量;
S2.6对测量出的幅度值、频率、脉冲到达时间、脉冲宽带按照输出格式要求编码,形成PDW,缓存后输出给信号处理器。
进一步地,信号处理模块的数字接收机判断X波段信号和C波段信号是否在同一信道内,
如果不在同一信道内,并且两个频段的TTL检波信号的前沿不同时到达,则采用数字检波和TTL检波进行匹配,进行C波段和X波段信号来源判断,生成PDW数据及标志位;
如果两个波段信号有交叠,并且两个频段的TTL检波信号的前沿同时到达,数字接收机将测得两个频点同时送至主控制模块,主控制模块解算出两个频点后发送回数字接收机,采用测频梳状谱样式进行干扰;
如果在同一信道内,数字接收机将该信道对应的中心频率送至主控制模块,主控制模块利用变频将中心频率变至射频,产生测频的宽带噪声进行干扰。
进一步地,采用数字检波和TTL检波进行匹配的方法为:将TTL检波做延时跟数字检波做同步,同时保证TTL检波和数字检波之间的延时delay≤100ns;而后通过数字检波与TTL检波之间TOA相对延时,判断中频频率对应射频哪个波段。
进一步地,步骤S5中欺骗噪声信号的产生方法为:
S5.1读取对应频段的中频报文信号,根据报文下发的调制需求,对读取出来的信号进行混频、延时叠加的调制操作生成欺骗信号;
S5.2通过中频报文信号解算出所需产生的噪声频率调制信息和脉冲调制信息,将频率调制信息解算为频率码字并发送至DDS模块,使其产生相应的频点信号,同时根据不同的脉冲调制信息,使用计数器产生相应的脉冲调制信号,并使用脉冲调制信号控制DDS信号的通断,从而完成脉冲调制生成噪声信号;
S5.3在数字域将欺骗和噪声信号合路通过DA输出欺骗噪声信号至信号发射模块。
本发明提供的第二技术方案为:一种C+X复合波段的干扰设备,包括信号依次传递的信号接收模块、主控模块、信号处理模块及信号发射模块,
其中,主控模块发送C波段采样匹配数据和X波段采样匹配数据至信号处理模块,信号处理模块通过参数测量和信号来源判断将PDW数据及标志位发送回主控模块,主控模块对PDW码进行参数解算等处理,生成C波段报文和X波段报文发送至信号处理模块,
主控模块包括电平转换电路、PDW解算模块、接口电路、参数解算电路、AXI寄存器组、PDW分选识别电路、FIFO缓冲电路、DMA传输电路和ARM控制器,所述电平转换电路实现外部信号电平到PDW解算模块的电平转换;所述PDW解算模块通过视频信号和TTL信号对雷达脉冲参数进行测量形成PDW流;所述接口电路对进行数据缓存,实现时钟域的转换功能,同时提供复位信号;所述参数解算电路实现目标信号的报文解析以及参数计算;所述AXI寄存器组部分实现ARM控制器通过AXI总线对参数解算部分的参数配置;所述PDW分选识别电路实现雷达脉冲描述字的参数滤波和数据库比对处理,实现信号分选;所述FIFO缓冲电路实现数据的缓存,为DMA传输提供缓存区;所述DMA传输电路实现数据内部的高速传输;所述ARM控制器部分实现数据存储、报文数据解析、接口通信等功能;
信号处理模块包括PDW数据及标志位处理单元,C波段欺骗噪声信号产生单元和X波段欺骗噪声产生单元,其中,
PDW数据及标志位处理单元包括数字接收机,所述数字接收机由信号预处理模块、PDW测量模块、同步时钟驱动模块和同步控制信号产生模块组成,所述信号预处理模块包含:ADC模块、数字信道化模块、瞬时测幅测相模块、幅度/相位缓存模块,完成数据采集、信道化接收、瞬时幅度和相位测量和缓存功能;所述PDW测量模块包含:瞬时频率测量模块、信号检测模块、虚假剔除与跨信道合并模块、时域参数测量模块、相位差测量模块、PDW编码模块、PDW接收输出模块、PDW缓存发送模块,完成包括脉冲频率、幅度、脉宽、到达时间等PDW参数测量;所述PDW接收输出模块接收PDW缓存发送模块送过来的PDW数据,经过数据重组后输出。
本技术方案的进一步限定为,所述信号接收模块对C波段和X波段的信号分开接收再进行中频合并,包括C波段接收天线、C波段下变频电路、X波段接收天线、X波段下变频电路和中频合路电路,
所述C波段下变频电路处理所述C波段接收天线接收的信号后,将IFC信号传递至所述中频合路电路,同时,发送C波段TTL检波信号至所述主控模块,所述X波段接收天线为低频增益较低的天线,将接收到的X波段信号传递至所述X波段下变频电路;所述X波段下变频电路处理后,将IFX信号传递至所述中频合路电路,同时,发送X波段TTL检波信号至所述主控模块;所述中频合路电路将IFC信号和IFX信号进行合路后,传递至所述信号处理模块。
进一步地,所述信号处理模块具有两片FPGA芯片,每片FPGA挂载一片QDR芯片,用于产生欺骗信号;其中FPGA#A挂载一片高速ADC用于中频信号采集,并可以通过A和B片之间的GTX将中频信号传至B片,将其用于产生欺骗信号;同时A和B片分别挂载两片DAC,用于信号回放。
进一步地,信号发射模块包括C波段上变频电路、C波段功放、C波段滤波器、C波段发射天线、X波段上变频电路、X波段功放和X波段发射天线,C波段发射天线为高频增益降低的天线。
有益效果:本发明提供了一种C+X复合波段的干扰方法和干扰设备,C和X频段的采样匹配波门独立,做到不互相影响;选用天线上C频段的发射天线选择高频增益降低的天线;X频段接收天线尽量选择低频增益较低的天线,C频段功放后端加高耐受功率的滤波器,解决了C频段工作对X频段干扰问题;对于两个频段信号重合干扰的问题,采用了数字检波和微波检波同步判断进行克服,解决复合频段干扰设备一体化的效率;本发明从硬件层面,解决C波段工作时,谐波会对X波段造成干扰的问题,从干扰时序方面,将单套硬件设计成两套干扰时序独立的干扰设备,从而提高干扰设备的干扰效率,使用一套硬件将其软件部分设计成独立可控的两套干扰机,从而将干扰设备的体积重量降低,使其可以适配更多型号靶机。
附图说明
图1是本发明所述的C+X复合波段的干扰设备的设备组成框图。
图2是中控模块和信号处理模块的工作流程图。
图3是信号处理模块组成框架图。
图4是采用数字检波和TTL检波进行匹配的方法流程图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1典型应用场景
如图1所示,本实施例提供一种C+X复合波段的干扰设备,主要组成有:信号接收模块、主控模块、信号处理模块及信号发射模块,上述模块的信号依次传递。
信号接收模块对C波段和X波段的信号分开接收再进行中频合并,包括C波段接收天线、C波段下变频电路、X波段接收天线、X波段下变频电路和中频合路电路。所述C波段下变频电路处理所述C波段接收天线接收的信号后,将IFC信号传递至所述中频合路电路,同时,发送C波段TTL检波信号至所述主控模块。所述X波段接收天线为低频增益较低的天线,将接收到的X波段信号传递至所述X波段下变频电路,所述X波段下变频电路处理后,将IFX信号传递至所述中频合路电路,同时,发送X波段TTL检波信号至所述主控模块。所述中频合路电路将IFC信号和IFX信号进行合路后,传递至所述信号处理模块。独立设计的C波段下变频电路和X波段下变频电路,再使用中频合路电路将IFC和IFX进行合路送至信号处理模块,并同步分别输出两个频段的TTL检波(DLVA),从而判断两个频段的信号存在。
如图2所示,为本发明提供的主控模块和信号处理模块的框图。主控模块发送C波段采样匹配数据和X波段采样匹配数据至信号处理模块,信号处理模块通过参数测量和信号来源判断将PDW数据及标志位发送回主控模块,主控模块对PDW码进行参数解算等处理,生成C波段报文和X波段报文发送至信号处理模块。
主控模块包括电平转换电路、PDW解算模块、接口电路、参数解算电路、AXI寄存器组、PDW分选识别电路、FIFO缓冲电路、DMA传输电路和ARM控制器。电平转换电路实现外部信号电平到PDW解算模块的电平转换;PDW解算模块通过视频信号和TTL信号对雷达脉冲参数进行测量形成PDW流;接口电路对进行数据缓存,实现时钟域的转换功能,同时提供复位信号;参数解算电路实现目标信号的报文解析以及参数计算;AXI寄存器组部分实现ARM控制器通过AXI总线对参数解算部分的参数配置;PDW分选识别电路实现雷达脉冲描述字的参数滤波和数据库比对处理,实现信号分选;FIFO缓冲电路实现数据的缓存,为DMA传输提供缓存区;DMA传输电路实现数据内部的高速传输;ARM控制器部分实现数据存储、报文数据解析、接口通信等功能。
信号处理模块能够根据侦察的信号快速产生典型的干扰样式以及模拟信号,具备干扰样式可编程能力。信号处理模块包括PDW数据及标志位处理单元,C波段欺骗噪声信号产生单元和X波段欺骗噪声产生单元,其中,
信号处理模块组成框图如图3所示,其中具有两片FPGA芯片,每片FPGA挂载一片QDR芯片,用于产生欺骗信号;其中FPGA#A挂载一片高速ADC用于中频信号采集,并可以通过A和B片之间的GTX将中频信号传至B片,将其用于产生欺骗信号;同时A和B片分别挂载两片DAC,用于信号回放。
PDW数据及标志位处理单元包括的数字接收机由信号预处理模块、PDW测量模块、同步时钟驱动模块和同步控制信号产生模块组成。其中,信号预处理模块包含:ADC模块、数字信道化模块、瞬时测幅测相模块、幅度/相位缓存模块,完成数据采集、信道化接收、瞬时幅度和相位测量和缓存功能。PDW测量模块包含:瞬时频率测量模块、信号检测模块、虚假剔除与跨信道合并模块、时域参数测量模块、相位差测量模块、PDW编码模块、PDW接收输出模块、PDW缓存发送模块,完成包括脉冲频率、幅度、脉宽、到达时间等PDW参数测量。PDW接收输出模块接收PDW缓存发送模块送过来的PDW数据,经过数据重组后输出。
信号发射模块包括C波段上变频电路、C波段功放、C波段滤波器、C波段发射天线、X波段上变频电路、X波段功放和X波段发射天线,C波段发射天线为高频增益降低的天线,C波段上变频电路和X波段上变频电路分开设计,同时两个波段的功放分开设计,并将其分开控制,在C频段功放输出口添加高耐受功率滤波器,从而解决C频段工作时,对X频段的干扰问题。
本实施例提供的一种C+X复合波段的干扰设备的干扰方法为:
S1、信号接收模块接收X波段信号和C波段信号,经过下变频处理后,并通过中频合路器将两路中频信号合路发送至信号处理模块,执行步骤S2,同步分别输出两个频段的TTL检波信号至主控模块。
下变频处理的方法为:通过多级混频,分别将瞬宽1GHz的X波段(8-9GHz)和C波段(5-6GHz)信号混频至中频1.3-2.3GHz。
S2、信号处理模块的AD处理器接收中频合路信号,通过数字接收机进行参数测量后,进行C波段和X波段信号来源判断,生成PDW数据及标志位,发送至主控模块。
生成PDW数据的具体步骤为:
S2.1接收1个中频合路信号(频率范围1.3~2.3GHz),经过2.4GHz采样率的ADC模块的转换,变成1路位宽为10bit的数字信号。
S2.2对输入的高速数字信号做128个信道的数字信道化处理,将信号解析成128路传输速率为18.75MHz的低速复数字信号。
S2.3对128路复信号进行CORDIC测幅测相,得到各路信号的瞬时幅度和瞬时相位,幅度/相位缓存模块将所有信道的瞬时幅度、相位进行缓存,根据瞬时相位,采用相位差分瞬时测频处理,得到信号的瞬时频率测量值。
S2.4选择信号幅度值做自适应过门限检测,得到信号的数字包络信息,随后做窄脉冲剔除和***脉冲合并,从128个信道中选择8个信道的数据输出。
剔除因暂态响应引起的虚假窄脉冲和不关心的窄脉冲,合并因暂态响应等原因而***的脉冲。最后进行输出信道选择,从128个信道中最多选择8个信道的数据输出给PDW编码模块处理。
S2.5对8个信道的数据先做虚假信号剔除和跨信道合并处理后,进行时域参数测量,完成脉冲到达时间和脉冲宽度的测量。
剔除相邻信道出现的虚假信号,合并宽带信号跨信道输出数据。
S2.6对测量出的幅度值、频率、脉冲到达时间、脉冲宽带按照输出格式要求编码,形成PDW,缓存后输出给信号处理器。
由于中频为两个频段合路信号,有可能接收机里同时存在两个频段信号,所以需要经过后级的判断模块,从而判断每个信号来自哪个频段,并给出标志位,同时将PDW数据和标志位上传给主控模块,让其通过对应的变频关系变频至对应射频,并进行分选。
S3、主控模块接收步骤S1发送的两个频段的TTL检波信号和步骤S2发送的PDW数据及标志位,如果TTL检波信号为1,则设置参数分别生成C波段和X波段的采样干扰波门并送至信号处理模块。
设置的参数为通过显控软件设置采样时间,下发给主控模块,将其转化为持续采样时间置“1”的TTL信号;采样干扰波门可以让C和X波段的采样独立控制,当外部只存在C波段信号时,C波段采样波门置高,当外部存在X波段信号时,X波段采样波门置高,当两个波段信号同时到达时,两个波段采样波门同时置高。
S4、主控模块接收报文信号,通过报文中标志位进行区分处理,将处理后的C波段报文和X波段报文发送至信号处理模块,主控和信号处理模块之间通过SPI协议传输报文。
S5、信号处理模块的C波段欺骗噪声信号产生单元和X波段欺骗噪声产生单元对接收到的报文进行标志位区分,选择对应频段的报文进行处理,生成C波段欺骗噪声信号和X波段欺骗噪声信号通过DA输出至信号发射模块;
欺骗信号的产生步骤为:读取对应频段的中频报文信号,根据报文下发的调制需求,对读取出来的信号进行混频、延时叠加的调制操作生成欺骗信号。
噪声信号的产生步骤为:通过中频报文信号解算出所需产生的噪声频率调制信息和脉冲调制信息,将频率调制信息解算为频率码字并发送至DDS模块,使其产生相应的频点信号,同时根据不同的脉冲调制信息,使用计数器产生相应的脉冲调制信号,并使用脉冲调制信号控制DDS信号的通断,从而完成脉冲调制生成噪声信号。
在数字域将欺骗和噪声信号合路通过DA输出欺骗噪声信号至信号发射模块。
解算报文的方法为:报文格式为自定义,报文组成为:报文头,报文类型,报文内容,报文尾,异或校验位;采用状态机通过判断报文头,报文类型,报文尾和异或校验位进行接收和解算报文。
FPGA#A和FPGA#B分别解算C频段报文和X频段报文,再通过两者的参数解算模块,解算出相应参数,输出欺骗和噪声信号,并在数字域将欺骗和噪声信号合路通过DA输出,其中FPGA#A控制其挂载的DA输出C频段的干扰信号,FPGA#B控制其挂载的DA输出X频段的干扰信号。因为报文中添加标志位,让对应芯片解算对应频段报文,另一片FPGA对其报文不进行响应(FPGA#A--C;FPGA#B--X)。
S6、信号发射模块对欺骗和噪声信号进行上变频和放大处理后,进行发射。
上变频时,将信号产生模块产生的中频1.3-2.3GHz中频信号,通过混频、滤波放大,变频至指定的5-6GHz或8-9GHz射频信号。
另外,信号处理模块的数字接收机判断X波段信号和C波段信号是否在同一信道内。
如果不在同一信道内,并且两个频段的TTL检波信号的前沿不同时到达,则采用数字检波和TTL检波进行匹配,进行C波段和X波段信号来源判断,生成PDW数据及标志位。采用数字检波和TTL检波进行匹配的方法流程图如图4所示:将TTL检波做延时跟数字检波做同步,同时保证TTL检波和数字检波之间的延时delay≤100ns,由于前级信道化接收机延时基本固定,且***时钟为150M,周期为6.667ns,基本可以保证delay≤100ns。而后通过数字检波与TTL检波之间TOA相对延时,判断中频频率对应射频哪个波段。
如果两个波段信号有交叠,并且两个频段的TTL检波信号的前沿同时到达,数字接收机将测得两个频点同时送至主控制模块,主控制模块解算出两个频点后发送回数字接收机,采用测频梳状谱样式进行干扰。
如果在同一信道内,数字接收机将该信道对应的中心频率送至主控制模块,主控制模块利用变频将中心频率变至射频,产生测频的宽带噪声进行干扰。
上述方法中,判断两个频段的TTL检波信号的前沿是否同时到达的步骤为:
(1)首先确定***的测时精度:由于脉冲重复周期的测量主要是利用脉冲到达时间(TOA)做差值得到,所以测时精度即为脉冲重复周期测量精度。脉冲重复周期测量的误差主要包括脉冲前沿检测的抖动以及时钟精度引入的测量误差。当重复周期较小时,由于时钟精度引入的累计误差可以忽略不计。脉冲重复周期等于相邻脉冲的脉冲到达时间做差,鉴于脉冲上升沿之间具有高相关性,相邻脉冲的上升沿的差值理论接近于0。下表是通过matlab进行1000次蒙特卡洛仿真的结果,对脉宽分别为100ns和500ns的脉冲在信噪比为4dB及不同频点(本***采用的中频频段为1.3GHz~2.3GHz)在重复周期为2us的情况下进行了仿真,脉冲重复周期测量精度(RMS)仿真结果如下表所示。
100ns | 500ns | |
1.3GHz | 27.1 | 3.1 |
1.4GHz | 21.8 | 4.2 |
1.5GHz | 33.4 | 0.6 |
1.6GHz | 28.3 | 3.2 |
1.7GHz | 31.2 | 7.2 |
1.8GHz | 32.2 | 11.6 |
1.9GHz | 25.2 | 2.7 |
2GHz | 23.3 | 6.2 |
2.1GHz | 22.6 | 6.3 |
2.2GHz | 32.1 | 9.2 |
2.3GHz | 31.7 | 11.5 |
表4.1脉冲重复周期测量精度仿真结果
根据仿真结果可知,当重复周期较小时脉冲重复周期测量精度≤0.1us,满足指标要求。
当脉冲重复周期为100,000us时,需要考虑时钟精度引入的累计误差,本***的时钟精度约为10-7,时钟精度引入的误差约为10ns,结合前沿抖动的误差,其误差综合≤0.1us,满足指标要求。
(2)判断脉冲是否同时到达:由于在不同情况下测时精度≤100ns,所以将C波段信号和X波段信号是否同时到达的判据定为,根据经验值,由于***时钟为150M,所以将定为20ns,则当两个信号数字检波延时≤时,则判定两个波段信号同时到达。
本方法旨在解决,两个频段信号下变频至1.3-2.3GHz,经过信道化接收机后,存在于一个信道,此时无法进行测量得到其PDW信息,所以采用的应对措施为,将该信道的中心频率上传,干扰机产生测频的宽带噪声去应对(噪声带宽为信道宽度),从而保证对C、X两个频段的雷达信号都进行了干扰。
如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (9)
1.一种C+X复合波段的干扰方法,其特征在于,按如下步骤进行:
S1、信号接收模块接收X波段信号和C波段信号,经过下变频处理后,通过中频合路器将两路中频信号合路发送至信号处理模块,执行步骤S2,同步分别输出两个频段的TTL检波信号至主控模块;
S2、信号处理模块的AD处理器接收中频合路信号,通过数字接收机进行参数测量后,进行C波段和X波段信号来源判断,生成PDW数据及标志位,发送至主控模块;
S3、主控模块接收步骤S1发送的两个频段的TTL检波信号和步骤S2发送的PDW数据及标志位,如果TTL检波信号为1,则设置参数分别生成C波段和X波段的采样干扰波门并送至信号处理模块;
S4、主控模块接收报文信号,通过报文中标志位进行区分处理,将处理后的C波段报文和X波段报文发送至信号处理模块;
S5、信号处理模块的C波段欺骗噪声信号产生单元和X波段欺骗噪声产生单元对接收到的报文进行标志位区分,选择对应频段的报文进行处理,生成C波段欺骗噪声信号和X波段欺骗噪声信号通过DA输出至信号发射模块;
S6、信号发射模块的对欺骗和噪声信号进行上变频和放大处理后,进行发射;步骤S2中所述的生成PDW数据的具体步骤为:
S2.1接收1个中频合路信号(频率范围1.3~2.3GHz),经过2.4GHz采样率的ADC模块的转换,变成1路位宽为10bit的数字信号;
S2.2对输入的高速数字信号做128个信道的数字信道化处理,将信号解析成128路传输速率为18.75MHz的低速复数字信号;
S2.3对128路复信号进行CORDIC测幅测相,得到各路信号的瞬时幅度和瞬时相位,幅度/相位缓存模块将所有信道的瞬时幅度、相位进行缓存,根据瞬时相位,采用相位差分瞬时测频处理,得到信号的瞬时频率测量值;
S2.4选择信号幅度值做自适应过门限检测,得到信号的数字包络信息,随后做窄脉冲剔除和***脉冲合并,从128个信道中选择8个信道的数据输出;
S2.5对8个信道的数据先做虚假信号剔除和跨信道合并处理后,进行时域参数测量,完成脉冲到达时间和脉冲宽度的测量;
S2.6对测量出的幅度值、频率、脉冲到达时间、脉冲宽带按照输出格式要求编码,形成PDW,缓存后输出给信号处理器。
2.根据权利要求1所述的一种C+X复合波段的干扰方法,其特征在于,信号处理模块的数字接收机判断X波段信号和C波段信号是否在同一信道内,
如果不在同一信道内,并且两个频段的TTL检波信号的前沿不同时到达,则采用数字检波和TTL检波进行匹配,进行C波段和X波段信号来源判断,生成PDW数据及标志位;
如果两个波段信号有交叠,并且两个频段的TTL检波信号的前沿同时到达,数字接收机将测得两个频点同时送至主控制模块,主控制模块解算出两个频点后发送回数字接收机,采用测频梳状谱样式进行干扰;
如果在同一信道内,数字接收机将该信道对应的中心频率送至主控制模块,主控制模块利用变频将中心频率变至射频,产生测频的宽带噪声进行干扰。
3.根据权利要求2所述的一种C+X复合波段的干扰方法,其特征在于,采用数字检波和TTL检波进行匹配的方法为:将TTL检波做延时跟数字检波做同步,同时保证TTL检波和数字检波之间的延时delay≤100ns;而后通过数字检波与TTL检波之间TOA相对延时,判断中频频率对应射频哪个波段。
4.根据权利要求2所述的一种C+X复合波段的干扰方法,其特征在于,判断两个频段的TTL检波信号的前沿是否同时到达的方法为:
(1)首先确定***的测时精度≤100ns;
(2)当两个信号数字检波延时≤ 时,/>定为20ns,则判定两个波段信号同时到达。
5.根据权利要求1所述的一种C+X复合波段的干扰方法,其特征在于,步骤S5中欺骗噪声信号的产生方法为:
S5.1读取对应频段的中频报文信号,根据报文下发的调制需求,对读取出来的信号进行混频、延时叠加的调制操作生成欺骗信号;
S5.2通过中频报文信号解算出所需产生的噪声频率调制信息和脉冲调制信息,将频率调制信息解算为频率码字并发送至DDS模块,使其产生相应的频点信号,同时根据不同的脉冲调制信息,使用计数器产生相应的脉冲调制信号,并使用脉冲调制信号控制DDS信号的通断,从而完成脉冲调制生成噪声信号;
S5.3在数字域将欺骗和噪声信号合路通过DA输出欺骗噪声信号至信号发射模块。
6.实现权利要求1~5任一权利要求所述的一种C+X复合波段的干扰方法的干扰设备,其特征在于,包括信号依次传递的信号接收模块、主控模块、信号处理模块及信号发射模块,
其中,主控模块发送C波段采样匹配数据和X波段采样匹配数据至信号处理模块,信号处理模块通过参数测量和信号来源判断将PDW数据及标志位发送回主控模块,主控模块对PDW码进行参数解算等处理,生成C波段报文和X波段报文发送至信号处理模块,
主控模块包括电平转换电路、PDW解算模块、接口电路、参数解算电路、AXI寄存器组、PDW分选识别电路、FIFO缓冲电路、DMA传输电路和ARM控制器,所述电平转换电路实现外部信号电平到PDW解算模块的电平转换;所述PDW解算模块通过视频信号和TTL信号对雷达脉冲参数进行测量形成PDW流;所述接口电路对进行数据缓存,实现时钟域的转换功能,同时提供复位信号;所述参数解算电路实现目标信号的报文解析以及参数计算;所述AXI寄存器组部分实现ARM控制器通过AXI总线对参数解算部分的参数配置;所述PDW分选识别电路实现雷达脉冲描述字的参数滤波和数据库比对处理,实现信号分选;所述FIFO缓冲电路实现数据的缓存,为DMA传输提供缓存区;所述DMA传输电路实现数据内部的高速传输;所述ARM控制器部分实现数据存储、报文数据解析、接口通信等功能;
信号处理模块包括PDW数据及标志位处理单元,C波段欺骗噪声信号产生单元和X波段欺骗噪声产生单元,其中,
PDW数据及标志位处理单元包括数字接收机,所述数字接收机由信号预处理模块、PDW测量模块、同步时钟驱动模块和同步控制信号产生模块组成,所述信号预处理模块包含:ADC模块、数字信道化模块、瞬时测幅测相模块、幅度/相位缓存模块,完成数据采集、信道化接收、瞬时幅度和相位测量和缓存功能;所述PDW测量模块包含:瞬时频率测量模块、信号检测模块、虚假剔除与跨信道合并模块、时域参数测量模块、相位差测量模块、PDW编码模块、PDW接收输出模块、PDW缓存发送模块,完成包括脉冲频率、幅度、脉宽、到达时间等PDW参数测量;所述PDW接收输出模块接收PDW缓存发送模块送过来的PDW数据,经过数据重组后输出。
7.根据权利要求6所述的干扰设备,其特征在于,所述信号接收模块对C波段和X波段的信号分开接收再进行中频合并,包括C波段接收天线、C波段下变频电路、X波段接收天线、X波段下变频电路和中频合路电路,
所述C波段下变频电路处理所述C波段接收天线接收的信号后,将IFC信号传递至所述中频合路电路,同时,发送C波段TTL检波信号至所述主控模块,所述X波段接收天线为低频增益较低的天线,将接收到的X波段信号传递至所述X波段下变频电路;所述X波段下变频电路处理后,将IFX信号传递至所述中频合路电路,同时,发送X波段TTL检波信号至所述主控模块;所述中频合路电路将IFC信号和IFX信号进行合路后,传递至所述信号处理模块。
8.根据权利要求6所述的干扰设备,其特征在于,所述信号处理模块具有两片FPGA芯片,每片FPGA挂载一片QDR芯片,用于产生欺骗信号;其中FPGA#A挂载一片高速ADC用于中频信号采集,并可以通过A和B片之间的GTX将中频信号传至B片,将其用于产生欺骗信号;同时A和B片分别挂载两片DAC,用于信号回放。
9.根据权利要求6所述的干扰设备,其特征在于,信号发射模块包括C波段上变频电路、C波段功放、C波段滤波器、C波段发射天线、X波段上变频电路、X波段功放和X波段发射天线,C波段发射天线为高频增益降低的天线。
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