CN106199541A - 一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，包括雷达设备壳体和控制面板，所述雷达设备壳体上表面固定安装有液晶显示屏和功能按钮，所述雷达设备壳体包括微波接收机和电子检测设备，所述微波接收机的上表面安装有接收天线，所述天线罩内安装有集成电路板和分离机构，所述集成电路板上焊接有多级预滤波电路：初级为单边带滤波器，所述单边带滤波器的输出端连接有数字多普勒滤波器组，所述数字多普勒滤波器组的输出端连接有频域恒虚警检测装置，所述频域恒虚警检测装置的输出端连接有频域估计装置；所述控制面板内安装有FPGA控制器和嵌入式处理器，所述FPGA控制器的通信数据端口与嵌入式处理器相连接。
Description
技术领域
本发明涉及发射机的抗干扰性能分析技术领域，具体为一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置。
背景技术
现代战争是高科技战争，一个显著的特点是电子战，电子战是现代战争所不可缺少的作战形式，从某种意义上讲，电子战已成为决定战争胜负的重要因素，甚至是决定因素。从雷达开始出现在战场上，就产生了它的对立面——对雷达的侦察和干扰。雷达干扰和抗干扰技术具有很强的针对，由于不同的雷达获取目标距离、角度、速度信息的信号处理原理不尽相同，而其发射信号的调制样式又是与其对目标信息的检测原理密切相关的，因此，实现干扰必须首先了解敌方雷达。只有了解了雷达的工作目标、工作原理、信号处理方式等，掌握雷达获取目标距离、角度和速度信息的原理和雷达发射信号调制中的一些关键参数。才能有针对地、合理地设计干扰样式，才能达到预期的干扰效果，对于末制导雷达的干扰，归根结底是对末制导雷达信号处理系统的干扰，它可以是能量的对抗，也可以是角度、速度或距离的欺骗，但是我国在雷达发射机抗干扰方面还是有一定的缺点，比如耗时长，不可重复，易受环境的制约和费用昂贵，这些缺陷令实战演习这种评估方法不能频繁用于检测电子对抗的装备性能，只能靠仿真作为最后价值评估。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，设置有雷达设备壳体，带动微波接收机接收无线信息，使用旋转螺栓控制接收天线的角度范围，使得微波接收机可以全方位的检测无线信号，还使用单边带滤波器，同时使用数字多普勒滤波器组作为信号检测的基本单元，也可以作为噪声检测的基本单元，为了为保证雷达系统能够在不确知的背景环境中检测目标的存在，并保持给定的虚警概率，有必要采取恒虚警处理，本仿真在频域上采用最大单元平均恒虚警(GO-CFAR)对杂波进行处理，由于末制导雷达的载波波长较短，且弹目间的径向速度高，导致信号的多普勒频移很大。此时目标回波的多普勒频移可能超过脉冲重复频率，使回波谱线与发射信号谱线的对应关系发生混乱，从而产生了速度模糊的现象，可以使用发射多重脉冲重复频率信号而后进行解模糊处理的方法来进行多普勒频率测量与估计，提高数据的准确度，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，包括雷达设备壳体和控制面板，所述雷达设备壳体上表面固定安装有液晶显示屏和功能按钮，所述雷达设备壳体包括微波接收机和电子检测设备，所述微波接收机的上表面安装有接收天线，所述接收天线通过旋转螺栓固定安装在天线罩的上表面，所述天线罩内安装有集成电路板和分离机构，在分离机构的外表面还设置有保护膜，所述集成电路板上焊接有多级预滤波电路：初级为单边带滤波器，所述单边带滤波器的输出端连接有数字多普勒滤波器组，所述数字多普勒滤波器组的输出端连接有频域恒虚警检测装置，所述频域恒虚警检测装置的输出端连接有频域估计装置；所述控制面板内安装有FPGA控制器和嵌入式处理器，所述FPGA控制器的通信数据端口通过时钟异步处理模块与嵌入式处理器相连接，嵌入式处理器连接有数据存储器、无线数据接收器和串口通信模块。
作为本发明一种优选的技术方案，所述雷达设备壳体的表面还设置有微型摄像头，在微型摄像头的右侧面上固定安装有显示开关。
作为本发明一种优选的技术方案，所述单边带滤波器的输入端与脉冲调制器相连接，且脉冲调制器还包括多路预调制器和直流低压电源，所述多路预调制器的控制端通过缆线连接到嵌入式处理器，所述直流低压电源通过低噪声放大器与混频器相连接，且直流低压电源分为五级，包括1V、5V、10V、100和500V。
作为本发明一种优选的技术方案，所述FPGA控制器包括同步时钟信号，所述同步时钟信号的输出端连接有频率产生器，所述频率产生器的输出端连接有波形产生器和激振器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述单边带滤波器的输入端与时序产生器的输出端相连接，时序产生器的输入端与FPGA控制器相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述频域恒虚警检测装置的输出端连接有阈值设定模块，阈值设定模块与无线数据发送器相连接，所述无线数据发送器与无线数据接收器进行数据传输。
作为本发明一种优选的技术方案，所述串口通信模块包括网络适配器，网络适配器的输出端连接有以太网控制器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式处理器采用STM32内核的ARM11系列单片机，所述FPGA控制器采用ATSAMA5D42系列的处理芯片，所述数据存储器采用DDR2存储器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，通过设置雷达设备壳体，带动微波接收机接收无线信息，使用旋转螺栓控制接收天线的角度范围，使得微波接收机可以全方位的检测无线信号，还使用单边带滤波器，同时使用数字多普勒滤波器组作为信号检测的基本单元，也可以作为噪声检测的基本单元，为了为保证雷达系统能够在不确知的背景环境中检测目标的存在，并保持给定的虚警概率，有必要采取恒虚警处理，本仿真在频域上采用最大单元平均恒虚警(GO-CFAR)对杂波进行处理，由于末制导雷达的载波波长较短，且弹目间的径向速度高，导致信号的多普勒频移很大。此时目标回波的多普勒频移可能超过脉冲重复频率，使回波谱线与发射信号谱线的对应关系发生混乱，从而产生了速度模糊的现象，可以使用发射多重脉冲重复频率信号而后进行解模糊处理的方法来进行多普勒频率测量与估计，提高数据的准确度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明剖面结构示意图。
图中：1-雷达设备壳体；2-液晶显示屏；3-功能按钮；4-微型摄像头；5-显示开关；6-电子检测设备；7-微波接收机；8-接收天线；9-旋转螺栓；10-集成电路板；11-保护膜；12-分离机构；13-天线罩；14-控制面板；15-单边带滤波器；16-频域估计装置；17-FPGA控制器；18-数字多普勒滤波器组；19-时钟异步处理模块；20-频域恒虚警检测装置；21-嵌入式处理器；22-数据存储器；23-脉冲调制器；24-多路预调制器；25-无线数据接收器；26-直流低压电源；27-串口通信模块；28-混频器；29-低噪声放大器；30-同步时钟信号；31-频率产生器；32-波形产生器；33-激振器；34-时序产生器；35-阈值设定模块；36-无线数据发送器；37-网络适配器；38-以太网控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，包括雷达设备壳体1和控制面板14，所述雷达设备壳体1的表面设置有微型摄像头4，在微型摄像头4的右侧面上固定安装有显示开关5，通过控制显示开关控制微型摄像头4检测雷达设备壳体1的环境信息，雷达设备壳体1上表面还固定安装有液晶显示屏2和功能按钮3，所述雷达设备壳体1包括微波接收机7和电子检测设备6，使用电子检测设备6能够很好的排除其他磁性物体的干扰，所述微波接收机6的上表面安装有接收天线8，所述接收天线8通过旋转螺栓9固定安装在天线罩13的上表面，所述天线罩13内安装有集成电路板10和分离机构12，在分离机构12的外表面还设置有保护膜11，所述集成电路板10上焊接有多级预滤波电路：初级为单边带滤波器15，所述所述单边带滤波器15的输入端与时序产生器34的输出端相连接，时序产生器34的输入端与FPGA控制器17相连接，单边带滤波器15的输入端还与脉冲调制器23相连接，且脉冲调制器23还包括多路预调制器24和直流低压电源26，所述多路预调制器24的控制端通过缆线连接到嵌入式处理器21，所述直流低压电源26通过低噪声放大器29与混频器28相连接，且直流低压电源26分为五级，包括1V、5V、10V、100和500V，所述单边带滤波器15的输出端连接有数字多普勒滤波器组18，所述数字多普勒滤波器组18的输出端连接有频域恒虚警检测装置20，所述频域恒虚警检测装置20的输出端连接有频域估计装置16，所述频域恒虚警检测装置20的输出端连接有阈值设定模块35，通过波形仿真检测阈值并将阈值设置在频域恒虚警检测装置20内，利用频域恒虚警检测装置20检测频移信号，阈值设定模块35与无线数据发送器36相连接，所述无线数据发送器36与无线数据接收器25进行数据传输；所述控制面板14内安装有FPGA控制器17和嵌入式处理器21，所述FPGA控制器17包括同步时钟信号30，所述同步时钟信号30的输出端连接有频率产生器31，所述频率产生器31的输出端连接有波形产生器32和激振器33，且FPGA控制器17的通信数据端口通过时钟异步处理模块19与嵌入式处理器21相连接，嵌入式处理器21连接有数据存储器22、无线数据接收器25和串口通信模块27，通过嵌入式处理器21能够直接控制无线数据接收器25和串口通信模块27进行数据信息交换，并且通过同步时钟信号30使得接收和发射装置更加稳定，所述所述嵌入式处理器21采用STM32内核的ARM11系列单片机，所述FPGA控制器17采用ATSAMA5D42系列的处理芯片，所述数据存储器22采用DDR2存储器，所述串口通信模块27包括网络适配器37，网络适配器37的输出端连接有以太网控制器38，通过配置网络适配器37，能够通过串口通信模块27连接到以太网控制器38上，能够快速的将检测到的信息传递到服务器上，有利于尽快排除发射机的干扰情况。
本发明的工作原理：该二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，通过设置雷达设备壳体，带动微波接收机接收无线信息，使用旋转螺栓控制接收天线的角度范围，使得微波接收机可以全方位的检测无线信号，还使用单边带滤波器，同时使用数字多普勒滤波器组作为信号检测的基本单元，也可以作为噪声检测的基本单元，为了为保证雷达系统能够在不确知的背景环境中检测目标的存在，并保持给定的虚警概率，有必要采取恒虚警处理，本仿真在频域上采用最大单元平均恒虚警(GO-CFAR)对杂波进行处理，由于末制导雷达的载波波长较短，且弹目间的径向速度高，导致信号的多普勒频移很大。此时目标回波的多普勒频移可能超过脉冲重复频率，使回波谱线与发射信号谱线的对应关系发生混乱，从而产生了速度模糊的现象，可以使用发射多重脉冲重复频率信号而后进行解模糊处理的方法来进行多普勒频率测量与估计，提高数据的准确度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，包括雷达设备壳体(1)和控制面板(14)，所述雷达设备壳体(1)上表面固定安装有液晶显示屏(2)和功能按钮(3)，其特征在于：所述雷达设备壳体(1)包括微波接收机(7)和电子检测设备(6)，所述微波接收机(6)的上表面安装有接收天线(8)，所述接收天线(8)通过旋转螺栓(9)固定安装在天线罩(13)的上表面，所述天线罩(13)内安装有集成电路板(10)和分离机构(12)，在分离机构(12)的外表面还设置有保护膜(11)，所述集成电路板(10)上焊接有多级预滤波电路：初级为单边带滤波器(15)，所述单边带滤波器(15)的输出端连接有数字多普勒滤波器组(18)，所述数字多普勒滤波器组(18)的输出端连接有频域恒虚警检测装置(20)，所述频域恒虚警检测装置(20)的输出端连接有频域估计装置(16)；所述控制面板(14)内安装有FPGA控制器(17)和嵌入式处理器(21)，所述FPGA控制器(17)的通信数据端口通过时钟异步处理模块(19)与嵌入式处理器(21)相连接，嵌入式处理器(21)连接有数据存储器(22)、无线数据接收器(25)和串口通信模块(27)。
2.根据权利要求1所述的一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，其特征在于：所述雷达设备壳体(1)的表面还设置有微型摄像头(4)，在微型摄像头(4)的右侧面上固定安装有显示开关(5)。
3.根据权利要求1所述的一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，其特征在于：所述单边带滤波器(15)的输入端与脉冲调制器(23)相连接，且脉冲调制器(23)还包括多路预调制器(24)和直流低压电源(26)，所述多路预调制器(24)的控制端通过缆线连接到嵌入式处理器(21)，所述直流低压电源(26)通过低噪声放大器(29)与混频器(28)相连接，且直流低压电源(26)分为五级，包括1V、5V、10V、100和500V。
4.根据权利要求1所述的一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，其特征在于：所述FPGA控制器(17)包括同步时钟信号(30)，所述同步时钟信号(30)的输出端连接有频率产生器(31)，所述频率产生器(31)的输出端连接有波形产生器(32)和激振器(33)。
5.根据权利要求1所述的一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，其特征在于：所述单边带滤波器(15)的输入端与时序产生器(34)的输出端相连接，时序产生器(34)的输入端与FPGA控制器(17)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，其特征在于：所述频域恒虚警检测装置(20)的输出端连接有阈值设定模块(35)，阈值设定模块(35)与无线数据发送器(36)相连接，所述无线数据发送器(36)与无线数据接收器(25)进行数据传输。
7.根据权利要求1所述的一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，其特征在于：所述串口通信模块(27)包括网络适配器(37)，网络适配器(37)的输出端连接有以太网控制器(38)。
8.根据权利要求1所述的一种二次雷达发射机的抗干扰性能分析装置，其特征在于：所述嵌入式处理器(21)采用STM32内核的ARM11系列单片机，所述FPGA控制器(17)采用ATSAMA5D42系列的处理芯片，所述数据存储器(22)采用DDR2存储器。
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