CN108449158A - 多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法，装置包括用于产生干扰源的干扰源产生电路，以及与干扰源产生电路连接、用于将干扰源输出的干扰信号搬移到所需的射频频段的频谱搬移电路，干扰源为数字中频干扰源或射频较低频段干扰源，当干扰源为数字中频干扰源时，数字中频干扰源输出的干扰信号为数字中频干扰信号，频谱搬移电路包括相连接的变频电路和倍频电路；当干扰源为射频较低频段干扰源时，射频较低频段干扰源输出的干扰信号为较低频段的射频干扰信号，频谱搬移电路包括倍频电路。实施本发明的多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法，具有以下有益效果：能在功率不变的情况下提升干扰效果、增大干扰距离。

Description

多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法。

背景技术

信息时代，无线通信、广播、雷达、导航、遥控、遥测遥感、数据传输、图像传输、数据链等技术高速发展。技术掌握在人民手中、好人手中，可以维护国家安全，提高工作效率，为人民谋福利；但是如果技术掌握在敌人手中、坏人手中，也会给国家安全、人们的工作、生活造成极大破坏。深入研究对抗技术也是非常必要的。

传统压制型干扰机干扰源的实现方式有以下几种：频域的扫频干扰方式、宽带噪声干扰方式、时域的脉冲方式。其中，扫频干扰方式用锯齿波调节VCO压控端的连续波扫描方式以及子带(子载波)扫描方式，锯齿波调节VCO压控端的连续波扫描方式如图1所示，子带(子载波)扫描方式如图2所示。宽带噪声干扰方式分为数字与模拟两种方式，如图3所示。扫频干扰方式虽然干扰电平较高，但干扰概率太低；信号规律性强，相关解码很容易使其干扰失效；在最佳扫描频率下，干扰信号在载波上驻留时间很短，干扰被交织编码平均，干扰效果差。宽带噪声(或多载波同时开启)方式虽然干扰概率高，但电平被平均到整个带宽，干扰电平低。从实际干扰效果看，两种方式的干扰效果(最远干扰距离)相当。都不能达到最佳干扰效果(最远干扰距离)。时域的脉冲方式也是高电平低概率干扰，时域的脉冲方式如图4所示。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能在功率不变的情况下提升干扰效果、增大干扰距离的多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多子带随机选通压制型干扰源产生装置，包括用于产生干扰源的干扰源产生电路，以及与所述干扰源产生电路连接、用于将所述干扰源输出的干扰信号搬移到所需的射频频段的频谱搬移电路，所述干扰源为数字中频干扰源或射频较低频段干扰源，当所述干扰源为所述数字中频干扰源时，所述数字中频干扰源输出的干扰信号为数字中频干扰信号，所述频谱搬移电路包括相连接的变频电路和倍频电路；当所述干扰源为所述射频较低频段干扰源时，所述射频较低频段干扰源输出的干扰信号为较低频段的射频干扰信号，所述频谱搬移电路包括倍频电路。

在本发明所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置中，当所述干扰源为所述数字中频干扰源时，所述干扰源产生电路包括相连接的FPGA和DAC电路；当所述干扰源为射频较低频段干扰源时，所述干扰源产生电路包括相连接的FPGA和AD936X。

在本发明所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置中，所述干扰源的干扰频带包括多个子带，所述子带是按比例随机选通的。

在本发明所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置中，通过调整频段参数表中的干扰源参数，随机选通一组子带，经过设定的持续时间后，再随机选通下一组子带。

在本发明所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置中，所述干扰源参数包括干扰频带、子带数量、选通比例和所述持续时间。

在本发明所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置中，所述子带的信号是高斯白噪声信号或任意调制方式的调制信号。

在本发明所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置中，所述干扰源输出一个完整频段内的子带随机选通干扰信号，或输出一个完整频段内的若干个不连续子频段内的子带随机选通干扰信号。

在本发明所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置中，所述频谱搬移电路采用变频方式、倍频方式或者变频倍频组合方式。

本发明还涉及一种多子带随机选通压制型干扰源的产生方法，应用于上述多子带随机选通压制型干扰源产生装置，包括如下步骤：

A)读取频段参数表中拟干扰频段的参数；

B)根据干扰频带和子带数量将干扰源的干扰频带划分为若干子带，建立干扰子带表，并设定干扰子带；

C)对于每个所述干扰子带独立产生高斯白噪声或相应的调制载波，叠加后得到干扰信号；

D)经过设定的持续时间后，在所述干扰子带表中重新随机选择多个子带并将其选通，切换所述干扰子带，直至下一个周期。

实施本发明的多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法，具有以下有益效果：由于设有干扰源产生电路和频谱搬移电路，干扰源可以为数字中频干扰源或射频较低频段干扰源，数字中频干扰源输出的干扰信号为数字中频干扰信号，射频较低频段干扰源输出的干扰信号为较低频段的射频干扰信号，频谱搬移电路可以将数字中频干扰信号或较低频段的射频干扰信搬移到所需的射频频段，当干扰源为数字中频干扰源时，频谱搬移电路包括变频电路和倍频电路；当干扰源为射频较低频段干扰源时，频谱搬移电路包括倍频电路，采用倍频方式可以扩展干扰信号带宽，本发明能在功率不变的情况下提升干扰效果、增大干扰距离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中锯齿波调节VCO压控端的连续波扫描方式的示意图；

图2为现有技术中子带(子载波)扫描方式的示意图；

图3为现有技术中宽带噪声干扰方式的示意图；

图4为现有技术中时域的脉冲方式的示意图；

图5为本发明多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法一个实施例中装置的结构示意图；

图6为所述实施例中当干扰源为数字中频干扰源时，多子带随机选通压制型干扰源产生装置的具体结构示意图；

图7为所述实施例中当干扰源为射频较低频段干扰源时，多子带随机选通压制型干扰源产生装置的具体结构示意图；

图8为所述实施例中将干扰频带划分为多个子带，同时确定各子带的带宽的示意图；

图9为所述实施例中方法的流程图；

图10为所述实施例中在干扰子带表中重新随机选择多个子带并将其选通，切换干扰子带的示意图。

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。

在本发明多子带随机选通压制型干扰源产生装置及产生方法实施例中，该多子带随机选通压制型干扰源产生装置的结构示意图如图5所示。图5中，该多子带随机选通压制型干扰源产生装置包括干扰源产生电路1和频谱搬移电路2，其中，干扰源产生电路1用于产生干扰源，频谱搬移电路2与干扰源产生电路1连接、用于将干扰源输出的干扰信号搬移到所需的任一射频频段，实现任意带宽，变换倍频倍数即可实现。上述干扰源可以为数字中频干扰源，也可以为射频较低频段干扰源。值得一提的是，本实施例中，数字中频干扰源指的是具有中频架构的干扰源，射频较低频段干扰源指的是具有射频架构的干扰源。数字中频干扰源输出的干扰信号为数字中频干扰信号，射频较低频段干扰源输出的干扰信号为较低频段的射频干扰信号。

当上述干扰源为数字中频干扰源时，多子带随机选通压制型干扰源产生装置的具体结构示意图如图6所示，图6中，干扰源产生电路1包括相连接的FPGA和DAC电路；频谱搬移电路2包括相连接的变频电路和倍频电路。也就是说，用FPGA和DAC电路可以实现数字中频干扰源，本实施例中，数字中频干扰源的带宽可设为60MHz，中心频率可设为90MHz，带宽和中心频率也可根据需要采用其它值。

当上述干扰源为射频较低频段干扰源时，多子带随机选通压制型干扰源产生装置的具体结构示意图如图7所示，图7中，干扰源产生电路1包括相连接的FPGA和AD936X；频谱搬移电路2包括倍频电路。值得一提的是，本实施例中，用FPGA和AD936X实现零中频IQ调制干扰信源，可以依据不同需要产生数字白噪声干扰信号和各种调制方式的干扰信号。通过零中频IQ调制直接得到射频较低频段干扰源，其带宽和中心频率由所需干扰的频带和倍频次数反推可得，再通过倍频电路变到所需的射频频段。本实施例中，射频较低频段干扰源的频率范围为100MHz～2GHz。值得一提的是，上述AD936X系列芯片也可以由具同等功能的其他系列芯片替代。

本实施例中，频谱搬移电路2可以采用变频方式、倍频方式或者变频倍频组合方式。采用倍频方式是为了扩展干扰信号的带宽，可大幅度降低对数字中频干扰源的带宽要求，大幅度降低数字中频干扰源的成本。上述干扰源可以输出数字白噪声信号，也可以输出数字调制信号。本发明可以适用于对无线通信干扰、广播干扰、雷达干扰、导航干扰、遥控、数据传输干扰、图像传输干扰、数据链干扰等电子对抗系统的有效对抗的干扰源。可用于各种电子系统的干扰机、干扰器、阻断器、屏蔽器、电子对抗设备、电子支援设备等的干扰源。本发明的多子带随机选通压制型干扰源产生装置能在功率不变的情况下提升干扰效果、增大干扰距离。

值得一提的是，对于不适合采用变频、倍频的低频段干扰源，可改变数字中频部分的中心频率，由数字中频干扰源直接输出干扰信号或零中频IQ调制干扰信源直接输出干扰信号。使用功率放大器将干扰信号进行功率放大并送至发射天线发出干扰信号。

本实施例中，干扰源的干扰频带包括多个子带，也就是针对不同频带，将干扰频带划分为N个子带，同时确定各个子带带宽B，如图8所示。值得一提的是，子带是按比例随机选通的。通过调整频段参数表中的干扰源参数，随机选通一组子带，经过设定的持续时间T后，再随机选通下一组子带。上述频段参数表指的是与射频频带对应的参数表。上述干扰源参数包括干扰频带C、子带数量N(通过子带带宽B可以计算得到)、选通比例K和持续时间T(通过切换频率可以计算得到)。例如：通过调整干扰源参数，随机选通NK个子带，经过持续时间T后，再随机选通下一轮NK个子带，持续时间T的取值范围为小于1ms。采用随机选取子带选通的方法产生干扰源，可得到远高于扫频模式的干扰概率和远高于宽带模式的干扰电平。

本实施例中，子带的信号是高斯白噪声信号或任意调制方式的调制信号。干扰源输出一个完整频段内的子带随机选通干扰信号，或输出一个完整频段内的若干个不连续子频段内的子带随机选通干扰信号。值得一提的是，本实施例中，不同的频带需要干扰的频带并不一定需要完全覆盖整个频带，也可能是不连续的若干个频段。考虑频谱搬移电路2的变换关系，可在数字干扰源预先设置。

本实施例还涉及一种多子带随机选通压制型干扰源的产生方法，应用于本实施例中的上述多子带随机选通压制型干扰源产生装置。该多子带随机选通压制型干扰源的产生方法的流程图如图9所示。图9中，该多子带随机选通压制型干扰源的产生方法包括如下步骤：

步骤S01读取频段参数表中拟干扰频段的参数：本步骤中，读取频段参数表中拟干扰频段的参数。

步骤S02根据干扰频带和子带数量将干扰源的干扰频带划分为若干子带，建立干扰子带表，并设定干扰子带：本步骤中，根据干扰频带和子带数量将干扰源的干扰频带划分为若干子带，建立干扰子带表，并设定干扰子带。

步骤S03对于每个干扰子带独立产生高斯白噪声或相应的调制载波，叠加后得到干扰信号：本步骤中，对于每个干扰子带独立产生高斯白噪声或相应的调制载波，叠加后得到干扰信号。

步骤S04经过设定的持续时间后，在干扰子带表中重新随机选择多个子带并将其选通，切换干扰子带，直至下一个周期：本步骤中，经过设定的持续时间T后，在干扰子带表中重新随机选择K个子带并将其选通，切换干扰子带，直至下一个周期，如图10所示。本发明适用于任意频带、针对任意调制方式信号的干扰源，包括数字白噪声信号干扰模式和数字调制信号干扰模式。在不提高发射功率的情况下，通过改变干扰源参数，可以增大干扰距离，提高干扰效率。

总之，本实施例中，干扰源的实现方式有两种，一种是在数字中频产生一个干扰源，另一种是通过零中频IQ调制直接得到射频较低频段干扰源，依据信号特征将一个干扰频带划分为若干个子带，通过调整子带带宽B(数量)、子带选通比例K、持续时间T(开关周期)，达到最佳干扰效果和最远干扰距离，提高干扰机的干扰效率。通过频谱搬移电路2将干扰源输出的干扰信号搬移到所需的射频频段，频谱搬移电路2可采用变频方式、倍频方式或变频倍频组合方式。采用倍频方式可以扩展干扰信号的带宽，采用多子带随机选通，这样，可得到远高于扫频模式的干扰概率和远高于宽带模式的干扰电平。本发明在不提高发射功率的情况下，通过改变干扰源参数，可以增大干扰距离，提高干扰效率。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，包括用于产生干扰源的干扰源产生电路，以及与所述干扰源产生电路连接、用于将所述干扰源输出的干扰信号搬移到所需的射频频段的频谱搬移电路，所述干扰源为数字中频干扰源或射频较低频段干扰源，当所述干扰源为所述数字中频干扰源时，所述数字中频干扰源输出的干扰信号为数字中频干扰信号，所述频谱搬移电路包括相连接的变频电路和倍频电路；当所述干扰源为所述射频较低频段干扰源时，所述射频较低频段干扰源输出的干扰信号为较低频段的射频干扰信号，所述频谱搬移电路包括倍频电路。

2.根据权利要求1所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，当所述干扰源为所述数字中频干扰源时，所述干扰源产生电路包括相连接的FPGA和DAC电路；当所述干扰源为射频较低频段干扰源时，所述干扰源产生电路包括相连接的FPGA和AD936X。

3.根据权利要求2所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，所述干扰源的干扰频带包括多个子带，所述子带是按比例随机选通的。

4.根据权利要求3所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，通过调整频段参数表中的干扰源参数，随机选通一组子带，经过设定的持续时间后，再随机选通下一组子带。

5.根据权利要求4所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，所述干扰源参数包括干扰频带、子带数量、选通比例和所述持续时间。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，所述子带的信号是高斯白噪声信号或任意调制方式的调制信号。

7.根据权利要求6所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，所述干扰源输出一个完整频段内的子带随机选通干扰信号，或输出一个完整频段内的若干个不连续子频段内的子带随机选通干扰信号。

8.根据权利要求7所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，其特征在于，所述频谱搬移电路采用变频方式、倍频方式或者变频倍频组合方式。

9.一种多子带随机选通压制型干扰源的产生方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任意一项所述的多子带随机选通压制型干扰源产生装置，包括如下步骤：

A)读取频段参数表中拟干扰频段的参数；

B)根据干扰频带和子带数量将干扰源的干扰频带划分为若干子带，建立干扰子带表，并设定干扰子带；

C)对于每个所述干扰子带独立产生高斯白噪声或相应的调制载波，叠加后得到干扰信号；

D)经过设定的持续时间后，在所述干扰子带表中重新随机选择多个子带并将其选通，切换所述干扰子带，直至下一个周期。