CN106886032A - 一种无人机欺骗性电子干扰系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机欺骗性电子干扰系统，包括干扰信号发生器以及导航接收机，所述干扰信号发生器包括数字信号处理器、数字模拟转换器、上变频到射频转换装置以及功放器，通过数字信号处理器产生与入侵的无人机相匹配的干扰信号，经过数字模拟转换器产生模拟信号，再经过上变频到射频转换装置以及功放器的功率放大，放大的干扰信号通过设置于干扰信号发生器上的发射天线辐射至位于无人机上的导航接收机，本发明一种针对扩频系统的相关干扰，它通过发射与真实信号相同或相似，而功率更强一些的虚假信号，引导接收机对其进行捕获跟踪，导致接收机输出错误的定时定位信息或者无信息输出。

Description

一种无人机欺骗性电子干扰系统
技术领域
本发明涉及电子干扰技术领域，具体涉及一种无人机欺骗性电子干扰系统。
背景技术
无线对抗技术研究：无线对抗技术是电子对抗的组成部分，而电子干扰是无线对抗技术中的一个重要环节，即是使敌方电子设备和系统丧失或降低效能所采取的电波扰乱措施。
无人机使用频率为：840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408-2440MHz。
信号传输和信道干扰有如图1的方式，从图1可以看出：信号在传输过程中是以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。针对上述通讯原理，我们打算自行设计一种屏蔽器用于专门这对无人机的信道进行屏蔽，实现防止无人机监视和监听信息的功能。
但目前公开的文献在涉及欺骗成功牵引条件时均只定性地说明需要较高的欺骗功率，并未从理论上给出具体的分析。若干扰源发射的欺骗信号功率过高，在降低干扰效率的同时，也使得目标接收机可以通过功率检测等手段监测到信号异常，防止接收机跟踪上欺骗信号，从而使欺骗干扰失效。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种无人机欺骗性电子干扰系统。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种无人机欺骗性电子干扰系统，包括干扰信号发生器以及导航接收机，所述干扰信号发生器包括数字信号处理器、数字模拟转换器、上变频到射频转换装置以及功放器，通过数字信号处理器产生与入侵的无人机相匹配的干扰信号，经过数字模拟转换器产生模拟信号，再经过上变频到射频转换装置以及功放器的功率放大，放大的干扰信号通过设置于干扰信号发生器上的发射天线辐射至位于无人机上的导航接收机。
进一步的，所述数字信号处理器采用FPGA芯片。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明提到的一种无人机欺骗性电子干扰系统，是一种针对扩频系统的相关干扰，它通过发射与真实信号相同或相似，而功率更强一些的虚假信号，引导接收机对其进行捕获跟踪，导致接收机输出错误的定时定位信息或者无信息输出。
附图说明
图1是无人机信号传输结构框图。
图2是本发明使用示意图。
图3是本发明结构连接框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2和图3所示的一种无人机欺骗性电子干扰系统，包括干扰信号发生器以及导航接收机，所述干扰信号发生器包括数字信号处理器、数字模拟转换器、上变频到射频转换装置以及功放器，通过数字信号处理器产生与入侵的无人机相匹配的干扰信号，经过数字模拟转换器产生模拟信号，再经过上变频到射频转换装置以及功放器的功率放大，放大的干扰信号通过设置于干扰信号发生器上的发射天线辐射至位于无人机上的导航接收机。
其中，所述数字信号处理器采用FPGA芯片。
目前用于数字信号处理的器件主要有ARM，DSP，FPGA以及专用集成芯片(ASIC)等。对于无线通信系统而言，要求芯片处理速度快，实时性好，功耗低，并且易于编程实现，开发周期短。DSP和FPGA都具有以上特点，而且编程资源丰富，是现代通信系统开发的首选处理器。DSP采用哈佛结构，嵌入了复杂算法处理硬核，并采用流水线技术，大大提高了运算的速度。但是对于本系统，设计很多部分要并行处理，需要采用多片DSP实现，使得电路板体积会比较大。FPGA芯片以其多功能并行执行的特点适合设计要求。并且其逻辑资源丰富，时序控制简单，对外接口多，方便实时编程的实现。对于FPGA设计，开发方提供有可选择应用IP核，缩短开发时间。基于以上考虑本系统采用FPGA芯片为主处理器。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)，中文称为现场可编程门阵列。FPGA是一种可以优化定制电路中的缺点而且改变了原来那些可编程电路中数量限制的不够之处的电路。FPGA是通过使用硬件描述语言来进行编程的，在设计电路时，有着高速，高效的优点。并且在实现电路时可以将一些数字电路进行复杂逻辑的组合，有些器件更是有着记忆的功能，使得设计的程序或电路性能更加优良，实现的功能也更加多样化。但相比较单片机等开发系统，FPGA也有着一定的缺点，比如它的程序编写较为复杂，学习难度也比较高，所以要精通于使用FPGA的使用，还是需要更多的练习和学习才能达到的。系统硬件平台的主要芯片，主处理器FPGA型号为ALTERA公司的Stratix III系列芯片，其锁相环资源较多，可以多时钟管理。查找表，触发器，SRAM等逻辑资源丰富，能够满足左右旋两路信号的解调。另外相比Xilinx芯片而言，成本较低，方便设计。该系列芯片接口有3.3V，2.5V，1.8V，1.1V四种电平接口标准，能适应多种接口芯片和A/D芯片。可以采用1.8V电平IO标准，实现与其他芯片的通信，降低系统的功耗。Stratix III系列FPGA引入了功耗控制技术，保证系统中的主要功能模块正常运行，同时减小对次要速度较低电路的功率消耗。
对于扩频码为短周期重复码的扩频信号，利用其伪码的周期重复特性，欺骗信号可以在最长一个伪码周期内与真实信号自动实现相位匹配，并通过稍高于真实信号的功率将接收机伪码跟踪环路牵引至跟踪欺骗信号。同时，由于欺骗信号伪码的周期重复特性，如果在一个伪码周期内欺骗不成功，该欺骗信号还可以自动在下一个伪码周期实施牵引，直至成功引导目标接收机。一旦欺骗信号成功牵引目标接收机伪码跟踪环路，干扰方则可以通过调整其发射的欺骗信号伪码相位控制目标接收机的定时定位结果，从而达到欺骗目标接收机的目的。
只要欺骗信号功率经多普勒损耗后高于真实信号就能成功牵引接收机伪码跟踪环路，从而实施成功欺骗干扰。
通过对FPGA的编程可以产生与入侵的无人机相匹配的干扰信号，经过DAC(中文：数字模拟转换器，是一种将数字信号转换为模拟信号(以电流、电压或电荷的形式)的设备)转换装置产生模拟信号，在经过上变频到射频的转换以及功率放大的过程，可以辐射到空间的电磁频率向空间发射出去以达到干扰入侵无人机的目的。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (2)

1.一种无人机欺骗性电子干扰系统，其特征在于：包括干扰信号发生器以及导航接收机，所述干扰信号发生器包括数字信号处理器、数字模拟转换器、上变频到射频转换装置以及功放器，通过数字信号处理器产生与入侵的无人机相匹配的干扰信号，经过数字模拟转换器产生模拟信号，再经过上变频到射频转换装置以及功放器的功率放大，放大的干扰信号通过设置于干扰信号发生器上的发射天线辐射至位于无人机上的导航接收机。
2.根据权利要求1所述的一种无人机欺骗性电子干扰系统，其特征在于：所述数字信号处理器采用FPGA芯片。
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