CN101267221A - 利用混沌信号源的通信干扰系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用混沌信号源的通信干扰系统。包括微波混沌信号源电路、宽带功率放大器和超宽带双脊喇叭天线。微波混沌信号源电路产生的混沌振荡通过宽带功率放大器放大后送入到超宽带双脊喇叭天线发射。使用微波Colpitts混沌电路产生的信号做为类噪声信号源，混沌信号经放大器产生足够大功率的干扰信号，并通过超宽带双脊喇叭天线发射出去，与干扰目标信号叠加，提高通信信号的基底噪声。本发明可以应用于通信、雷达等各种无线传输的干扰。与传统的干扰系统相比，本发明的系统结构具有结构简单，干扰效果好，抗反干扰的能力强，不易被发现，隐蔽性好等优点。

Description

利用混沌信号源的通信干扰系统

技术领域

本发明涉及通信干扰系统的结构，尤其是涉及一种利用混沌信号源的通信干扰系统。

背景技术

随着高技术的飞速发展，电子技术在军事和民用中的核心支撑作用越来越明显，特别是现代战争更加剧了电磁领域的对抗。战场态势瞬息万变，信息交流更加频繁，必须随时保障通信畅通，因此拥有强有力的抗干扰通信和通信干扰工具显得尤为重要。信息战场环境下，敌对双方的通信或干扰都是依赖对频域、时域、电平域以及空间域的占用或干扰破坏来达到目的的。这些域组成了通信的传输媒体和干扰的实施媒体。因此。对媒体的利用和管理直接影响通信和干扰的效果。

对扩频通信来说，常用的有跟踪式干扰、宽带阻塞干扰、梳状谱干扰、瞄准式干扰等。各种抗干扰和干扰技术仍在不断地发展，以当前的通信干扰技术和手段来看，无论是常规通信还是现在的扩频通信系统，都有可能被有效地干扰；同时对每一种干扰，都有抗这种干扰的通信方式。通过发射宽带噪声信号进行干扰，增大通信信号的基底噪声，使通信信号淹没在宽带噪声中，是最为有效的干扰方式。

超宽带、类噪声信号源的产生目前主要有三种方案：(1)通过放大电子线路中的噪声来获得；(2)通过将低频或中频混沌信号通过非线性方法进行扩频获得；(3)使用光学器件产生光学混沌信号，通过光电转换获得微波频段的混沌电信号来获得超宽带、类噪声的信号。与这三种方案相比，使用直接在微波频段产生的混沌信号作为超宽带噪声源信号的方案可以使得系统结构实现简单、处理方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用混沌信号源的通信干扰系统。微波混沌信号时域具有天然的类噪声特性，频域具有天然的宽带特性，结构简单易于低成本实现，用做无线干扰系统的干扰源信号具有很好的技术优势。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

包括微波混沌信号源电路、宽带功率放大器和超宽带双脊喇叭天线；微波混沌信号源电路产生的混沌振荡通过宽带功率放大器放大后送入到超宽带双脊喇叭天线发射。

所述的微波混沌信号源电路采用考毕兹电路。

本发明具有的有益的效果是：使用微波Colpitts混沌电路作为干扰信号源，可以产生从直流到微波频段的连续频谱，具有电路结构简单、性能稳定、价格便宜的优点。

附图说明

图1是混沌干扰系统框图。

图2是Colpitts电路原理图。

图3是正电源电路。

图4是负电源电路。

图中：1、微波混沌信号源电路，2、宽带功率放大器，3、超宽带双脊喇叭天线。

具体实施方式

本发明提供的干扰系统结构框图如图1所示，包括微波混沌信号源电路1、宽带功率放大器2和超宽带双脊喇叭天线3；微波混沌信号源电路1产生的混沌振荡通过宽带功率放大器2放大后送入到超宽带双脊喇叭天线3发射。

所述的微波混沌信号源电路1采用考毕兹电路，如图2所示。

微波混沌信号源电路使用Colpitts电路产生基频5GHz以上的混沌信号，经放大后送入发射天线。

使用微波Colpitts电路产生的混沌信号作为干扰信号源的方法：

1)使用直接在微波频段产生的混沌信号源来作为干扰发射机的源信号。因为信号的基频在微波频段，故信号具有足够的带宽；

2)微波波频混沌信号的产生采用考毕兹(Colpitts)振荡电路，Colpitts电路可以工作在混沌振荡状态，此时其输出信号的频谱分布在从直流到一个上限频率f_U之间，对于一个给定的上限频率f_U，为产生混沌振荡，Colpitts电路的主要电路参数需满足以下条件：

$C_1=(1-k)\frac{1.1I_{0}Q}{2\mathrm{\π}{V}_T{g}^{*}{f}_U}-C_c-C_{\mathrm{re}}---\left(1\right)$

$C_2=\frac{0.6k{I}_{0}Q}{\mathrm{\π}{V}_T{g}^{*}{f}_U}-C_e-C_{\mathrm{re}}---\left(2\right)$

$L=\frac{1.1V_T{g}^{*}}{2\mathrm{\π}{k}^2{I}_{0}Q{f}_U}---\left(3\right)$

$R=\frac{V_T{g}^{*}}{k^2{I}_0{Q}^2}---\left(4\right)$

式中g^*为振荡器开环增益，k为调节两个电容取值的放缩因子，Q是混沌振荡器空载时候的品质因素。I₀是电流源的电流，V_T是在室温下是26mV，C_e，C_c，C_re分别是三极管发射极，集电极和反馈电路的寄生电容。

电源部分的电路如图3，4所示，分别是利用Linear公司的LT1762和LT1964正负两种低压差线性稳压器，输入电压分别为正20伏和负20负，通过可调电阻可以调整输出电压范围分别是正负3～20伏，用以提供Colpitts电路的输入电压，适当调整可变电阻，使调整Colpitts电路的输入电压，可以使Colpitts电路工作在混沌状态。

干扰系统发射机部分的微波混沌信号源电路使用Colpitts微波混沌电路，Colpitts电路的原理图如图2所示。工作在微波频段的Colpitts电路在满足式(1)(2)(3)(4)的条件下即可产生混沌振荡。微波混沌信号源电路产生的信号经过放大电路的输出，送入到发射天线发射出去。

发射部分的放大器可以使用成都西科微波功率放大器，型号为XKLA1018N4020，工作频率范围为1～18GHz，增益为30dB。发射部分的天线可以采用西安恒达微波双脊喇叭口天线的形式，型号为HD10180DRHA，工作频率为1～18GHz，增益10～17dB，半功率波束宽度10～50°，使其满足宽带工作的要求。

混沌信号源的通信干扰系统特点在于：

(a)使用微波混沌Colpitts振荡器作为微波混沌源信号，经过宽带功率放大器送入超宽带双脊喇叭天线发送出去。发送的混沌信号带宽可超过5GHz，抗干扰能力强，其时域波形与噪声类似，抗截获能力强；

(b)发射天线指向干扰目标的方向发射干扰信号，干扰信号为宽频信号，干扰信号与通信信号叠加，使通信信号淹没在类噪声干扰信号里，降低了接收信号的信噪比，增加了接收机前端的噪声底数，接收机由于无用信号大量存在，使接收机接收有用信号质量降低。

Claims (2)

1.一种利用混沌信号源的通信干扰系统，其特征在于：包括微波混沌信号源电路、宽带功率放大器和超宽带双脊喇叭天线；微波混沌信号源电路(1)产生的混沌振荡通过宽带功率放大器放大后送入到超宽带双脊喇叭天线发射。

2.根据权利要求1所述的一种利用混沌信号源的通信干扰系统，其特征在于：所述的微波混沌信号源电路采用考毕兹电路。

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