CN102571143A

CN102571143A - 宽频带信号干扰系统

Info

Publication number: CN102571143A
Application number: CN2011104566289A
Authority: CN
Inventors: 万远志; 徐克兴; 谢宁川
Original assignee: Dfine Technology Co Ltd
Current assignee: Dfine Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102571143B

Abstract

本发明的宽频带信号干扰系统，涉及电子技术领域，旨在解决传统信号干扰系统存在频带较窄、跳频步进大、无多种调制方式和缺少输出功率自动校准功能等技术问题。本发明的宽频带信号干扰系统，由通信模块（1）、上下变频模块（2）、中频处理模块（4）和本振模块构成，其中本振模块包括本振模块一（5）和本振模块二（6）；通信模块（1）由FPGA处理器、MCU处理器及EEPROM构成；MCU处理器与EEPROM连接，并设有SPI接口和外部音频输入接口。

Description

宽频带信号干扰系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是一种应用于电子对抗、电磁干扰的宽频带信号干扰系统。

背景技术

信号干扰系统主要用于实现对对方通信进行压制和干扰，使对方通信受阻，现有的信号干扰系统主要存在频带较窄、跳频步进大、无多种调制方式等问题，另外也缺少输出功率自动校准功能。

发明内容

本发明旨在解决传统信号干扰系统存在频带较窄、跳频步进大、无多种调制方式和缺少输出功率自动校准功能等技术问题，以提供具有工作频带宽、细步进、具备多种调制方式、控制功能齐全、输出功率可自动校准等优点的宽频带信号干扰系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的宽频带信号干扰系统，由通信模块1、上下变频模块2、中频处理模块4和本振模块构成，其中本振模块包括本振模块一5和本振模块二6；通信模块1由FPGA处理器、MCU处理器及EEPROM构成；MCU处理器与EEPROM连接，并设有SPI接口和外部音频输入接口，其第一路输出分别连接中频处理模块4中的本振五14、本振模块一5中的本振一10、本振模块二6中的本振三12，第二路输出DA信号二DA2到中频处理模块4中的混频器四44，第三路输出DA信号一DA1到中频处理模块4中的混频器一41，第四路输出连接FPGA处理器的输入端；FPGA处理器的第一路输出Kz1信号到上下变频模块2中的功率衰减及校准电路一25、输出Kz2信号到上下变频模块2中的功率衰减及校准电路二35、输出Kg1信号到上下变频模块2中的开关一26和开关二29，第二路输出连接本振模块二6中的本振四13和本振模块一5中的本振二11，第三路输出串接中频处理模块4的DDS一51、放大滤波电路一21、混频器一41、放大滤波电路二22后输出到混频器二42的一个输入端，混频器二42的另一个输入端连接本振模块一5的本振一10，混频器二42的输出端串接上下变频模块2中的滤波放大滤波电路一23、混频器三43、滤波放大滤波电路二24、功率衰减及校准电路一25后连接开关一26的输入端，开关一26的两个输出端分别连接滤波放大滤波电路三27和滤波放大滤波电路四28，后二者的输出端连接开关二29后向外输出信号一RF1；FPGA处理器的第四路输出串接中频处理模块4的DDS二52、放大滤波电路三31、混频器四44、放大滤波电路四32后输出到混频器五45的一个输入端，混频器五45的另一个输入端连接本振模块二6的本振三12，混频器五45的输出端串接上下变频模块2中的滤波放大滤波电路五33、混频器六46、滤波放大滤波电路六34、功率衰减及校准电路二35和滤波放大滤波电路七36后向外输出信号二RF2；混频器三43的另一个端入端连接本振模块一5的本振二11；混频器六46的另一个端入端连接本振模块二6的本振四13；中频处理模块4的本振五14分别连接DDS一51和DDS二52的信号输入端。

本发明的宽频带信号干扰系统，其中所述放大滤波电路二22的工作频率为355-385MHz，滤波放大滤波电路一23的工作频率为2155-2185MHz，滤波放大滤波电路二24的工作频率为30-560MHz；开关一26连接滤波放大滤波电路三27的一路输出频段为30≤F≤130，连接滤波放大滤波电路四28的一路输出频段为130＜F≤560；放大滤波电路四32的工作频率为255-285MHz，滤波放大滤波电路五33的工作频率为2055-2085MHz，滤波放大滤波电路六34的工作频率为560-1000MHz。

本发明的宽频带信号干扰系统，其中所述输出信号一RF1的工作频率为30-560MHz，输出信号二RF2的工作频率为560-1000MHz。

本发明的宽频带信号干扰系统，其中所述本振一10、本振三12和本振五14的工作频率为1800MHz，本振二11的工作频率为2200-2730MHz，本振四13的工作频率为2600-3070MHz。

本发明宽频带信号干扰系统的有益效果：具有工作频带宽、细步进、具备多种调制方式、控制功能齐全、输出功率可自动校准等优点。

附图说明

图1 本发明的电路原理图

图中标号说明：

1 通信模块、2 上下变频模块、4 中频处理模块、5 本振模块一、6 本振模块二、10 本振一、11 本振二、12 本振三、13 本振四、14 本振五、21 放大滤波电路一、22 放大滤波电路二、23 滤波放大滤波电路一、24 滤波放大滤波电路二、25 功率衰减及校准电路一、26 开关一、27 滤波放大滤波电路三、28 滤波放大滤波电路四、29 开关二、31 放大滤波电路三、32 放大滤波电路四、33 滤波放大滤波电路五、34 滤波放大滤波电路六、35 功率衰减及校准电路二、36 滤波放大滤波电路七、41 混频器一、42 混频器二、43 混频器三、44 混频器四、45 混频器五、46 混频器六、51 DDS一、52 DDS二、DA1 DA信号一、DA2 DA信号二、RF1 信号一、RF2 信号二

具体实施方式

本发明详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1，通过如下实施方式予以说明。

本发明宽频带信号干扰系统由通信模块1、上下变频模块2、中频处理模块4和本振模块构成，其中本振模块包括本振模块一5和本振模块二6；通信模块1由FPGA处理器、MCU处理器及EEPROM构成；MCU处理器与EEPROM连接，并设有SPI接口和外部音频输入接口，其第一路输出分别连接中频处理模块4中的本振五14、本振模块一5中的本振一10、本振模块二6中的本振三12，第二路输出DA信号二DA2到中频处理模块4中的混频器四44，第三路输出DA信号一DA1到中频处理模块4中的混频器一41，第四路输出连接FPGA处理器的输入端；FPGA处理器的第一路输出Kz1信号到上下变频模块2中的功率衰减及校准电路一25、输出Kz2信号到上下变频模块2中的功率衰减及校准电路二35、输出Kg1信号到上下变频模块2中的开关一26和开关二29，第二路输出连接本振模块二6中的本振四13和本振模块一5中的本振二11，第三路输出串接中频处理模块4的DDS一51、放大滤波电路一21、混频器一41、放大滤波电路二22后输出到混频器二42的一个输入端，混频器二42的另一个输入端连接本振模块一5的本振一10，混频器二42的输出端串接上下变频模块2中的滤波放大滤波电路一23、混频器三43、滤波放大滤波电路二24、功率衰减及校准电路一25后连接开关一26的输入端，开关一26的两个输出端分别连接滤波放大滤波电路三27和滤波放大滤波电路四28，后二者的输出端连接开关二29后向外输出信号一RF1；FPGA处理器的第四路输出串接中频处理模块4的DDS二52、放大滤波电路三31、混频器四44、放大滤波电路四32后输出到混频器五45的一个输入端，混频器五45的另一个输入端连接本振模块二6的本振三12，混频器五45的输出端串接上下变频模块2中的滤波放大滤波电路五33、混频器六46、滤波放大滤波电路六34、功率衰减及校准电路二35和滤波放大滤波电路七36后向外输出信号二RF2；混频器三43的另一个端入端连接本振模块一5的本振二11；混频器六46的另一个端入端连接本振模块二6的本振四13；中频处理模块4的本振五14分别连接DDS一51和DDS二52的信号输入端。

放大滤波电路二22的工作频率为355-385MHz，滤波放大滤波电路一23的工作频率为2155-2185MHz，滤波放大滤波电路二24的工作频率为30-560MHz；开关一26连接滤波放大滤波电路三27的一路输出频段为30≤F≤130，连接滤波放大滤波电路四28的一路输出频段为130＜F≤560；放大滤波电路四32的工作频率为255-285MHz，滤波放大滤波电路五33的工作频率为2055-2085MHz，滤波放大滤波电路六34的工作频率为560-1000MHz。

输出信号一RF1的工作频率为30-560MHz，输出信号二RF2的工作频率为560-1000MHz。

本振一10、本振三12和本振五14的工作频率为1800MHz，本振二11的工作频率为2200-2730MHz，本振四13的工作频率为2600-3070MHz。

本发明宽频带信号干扰系统主要由带内外调制模式的中频处理模块4、上下变频模块2、本振模块、通信模块1等组成。中频处理模块4完成将各种模式调制信号调制为中心频率：255～285 MHz（30 MHz频段内任意256个频点跳频），送到变频模块后与本振模块经过两次变频后分30MHz～560MHz、560MHz～1000MHz两频段输出。

控制部分主要由MCU处理器、FPGA芯片、DDS芯片及EEPROM芯片等组成。MCU处理器通过串行SPI接口与外部控制器通讯，接收跳频、调制等控制命令。MCU处理器内部AD转换器采集外部输入的音频调制信号，经处理后经内部DA转换器输出，再与DDS一51和DDS二52输出的270±15MHz中频信号进行调制，实现外部AM调制。

MCU处理器还可以自行产生1KHz的正弦波数据信号，经内部DA转换后输出模拟正弦波信号，再与DDS一51和DDS二52输出的中频信号进行调制，实现内部AM调制。

FPGA用于接收MCU处理器经过预处理的控制数据，控制DDS一51和DDS二52实现快速跳频及FSK、FM、BPSK、QPSK等各种调制。

采用多个本振产生固定频率和可变频率，以提供参考频率给DDS一51和DDS二52进行频率合成、提供给射频通道进行二级变频。

射频通道主要由两级混频电路、放大电路、滤波电路、用于校准和输出功率控制的衰减电路、开关电路等组成。由于需要30MHz～560MHz，560MHz～1000MHz两频段独立输出，射频链路需分为两路。

经实验验证，本发明宽频带信号干扰系统具有30MHz～1000MHz宽频带、细步进（1kHz）信号发生器，跳频时间可设置(5us ～1ms)。本发明采用DDS技术实现内部FSK、BPSK、QPSK（调制信号为码率5MHz、10MHz、20MHz的伪随机码）、AM、FM调制，采用A/D、D/A变换及模拟乘法技术实现外部AM，FM（调制信号为音频信号，调频带宽为1kHz～150kHz，步进1kHz）调制。

本发明可实现多频点、多频段跳频、扫频输出，通过SPI、GPIB接口技术，PC计算机与信号发生器和频谱仪联机通讯，实现各频率输出功率的自动校准，并将校准参数自动保存到FLASH芯片。

本发明的结构设计部分，将电源、接收通道、数控本振、数字处理板等的设计尽量相互隔开，制作在不同的PCB上，分装在腔体的各个小腔体里。使整个高频部分与低频部分完全分开，这样可以避免各功能电路相互干扰，达到较好的屏蔽效果。

综上所述，本发明运用数字信号处理技术、DDS技术、射频通道设计技术、频率源设计技术和腔体结构设计技术，采用了大规模集成电路减少了器件，提高了产品可靠性，本发明的宽频带信号干扰系统具有集成度高、体积小、工作宽频带、细步进、多种调制方式、控制功能齐全、输出功率自动校准等特点。

Claims

1.宽频带信号干扰系统，其特征在于：由通信模块（1）、上下变频模块（2）、中频处理模块（4）和本振模块构成，其中本振模块包括本振模块一（5）和本振模块二（6）；通信模块（1）由FPGA处理器、MCU处理器及EEPROM构成；MCU处理器与EEPROM连接，并设有SPI接口和外部音频输入接口，其第一路输出分别连接中频处理模块（4）中的本振五（14）、本振模块一（5）中的本振一（10）、本振模块二（6）中的本振三（12），第二路输出DA信号二（DA2）到中频处理模块（4）中的混频器四（44），第三路输出DA信号一（DA1）到中频处理模块（4）中的混频器一（41），第四路输出连接FPGA处理器的输入端；FPGA处理器的第一路输出Kz1信号到上下变频模块（2）中的功率衰减及校准电路一（25）、输出Kz2信号到上下变频模块（2）中的功率衰减及校准电路二（35）、输出Kg1信号到上下变频模块（2）中的开关一（26）和开关二（29），第二路输出连接本振模块二（6）中的本振四（13）和本振模块一（5）中的本振二（11），第三路输出串接中频处理模块（4）的DDS一（51）、放大滤波电路一（21）、混频器一（41）、放大滤波电路二（22）后输出到混频器二（42）的一个输入端，混频器二（42）的另一个输入端连接本振模块一（5）的本振一（10），混频器二（42）的输出端串接上下变频模块（2）中的滤波放大滤波电路一（23）、混频器三（43）、滤波放大滤波电路二（24）、功率衰减及校准电路一（25）后连接开关一（26）的输入端，开关一（26）的两个输出端分别连接滤波放大滤波电路三（27）和滤波放大滤波电路四（28），后二者的输出端连接开关二（29）后向外输出信号一（RF1）；FPGA处理器的第四路输出串接中频处理模块（4）的DDS二（52）、放大滤波电路三（31）、混频器四（44）、放大滤波电路四（32）后输出到混频器五（45）的一个输入端，混频器五（45）的另一个输入端连接本振模块二（6）的本振三（12），混频器五（45）的输出端串接上下变频模块（2）中的滤波放大滤波电路五（33）、混频器六（46）、滤波放大滤波电路六（34）、功率衰减及校准电路二（35）和滤波放大滤波电路七（36）后向外输出信号二（RF2）；混频器三（43）的另一个端入端连接本振模块一（5）的本振二（11）；混频器六（46）的另一个端入端连接本振模块二（6）的本振四（13）；中频处理模块（4）的本振五（14）分别连接DDS一（51）和DDS二（52）的信号输入端。

2.根据权利要求1所述的宽频带信号干扰系统，其特征在于：所述放大滤波电路二（22）的工作频率为355-385MHz，滤波放大滤波电路一（23）的工作频率为2155-2185MHz，滤波放大滤波电路二（24）的工作频率为30-560MHz；开关一（26）连接滤波放大滤波电路三（27）的一路输出频段为30≤F≤130，连接滤波放大滤波电路四（28）的一路输出频段为130＜F≤560；放大滤波电路四（32）的工作频率为255-285MHz，滤波放大滤波电路五（33）的工作频率为2055-2085MHz，滤波放大滤波电路六（34）的工作频率为560-1000MHz。

3.根据权利要求1所述的宽频带信号干扰系统，其特征在于：所述输出信号一（RF1）的工作频率为30-560MHz，输出信号二（RF2）的工作频率为560-1000MHz。

4.根据权利要求1所述的宽频带信号干扰系统，其特征在于：所述本振一（10）、本振三（12）和本振五（14）的工作频率为1800MHz，本振二（11）的工作频率为2200-2730MHz，本振四（13）的工作频率为2600-3070MHz。