CN110233695A - 一种反无人机的干扰设备及其实现方法 - Google Patents
一种反无人机的干扰设备及其实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110233695A CN110233695A CN201910630996.7A CN201910630996A CN110233695A CN 110233695 A CN110233695 A CN 110233695A CN 201910630996 A CN201910630996 A CN 201910630996A CN 110233695 A CN110233695 A CN 110233695A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- band
- channel unit
- unmanned plane
- radio
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 92
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 9
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
- H04K3/60—Jamming involving special techniques
- H04K3/62—Jamming involving special techniques by exposing communication, processing or storing systems to electromagnetic wave radiation, e.g. causing disturbance, disruption or damage of electronic circuits, or causing external injection of faults in the information
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
本发明属于反无人机领域，公开了一种用于反无人机干扰设备，包括信号处理模块、L/S波段射频模块、C波段射频模块、二次电源模块，L/S波段射频模块和C波段射频模块均内部集成收发模块；所述的二次电源模块的输出端分别与信号处理模块、L/S波段射频模块、C波段射频模块的供电输入端相连；所述的信号处理模块的射频端同时与L/S波段射频模块的射频端、C波段射频模块的射频端相连。本发明采用了收发模块一体化和自动跟踪干扰技术，集成大功率发射机，高灵敏度接收机，体积小，重量轻，具有独立完成无人机侦测和干扰性能的能力。
Description
技术领域
本发明涉及反无人机技术领域，具体的说，是一种反无人机的干扰设备及其实现方法。
背景技术
反无人机干扰技术是利用无线电技术对无人机的通讯信号进行电磁压制，运用这些技术的反无人机武器装备对无人机实施有效干扰，使无人机的导航系统、定位系统、控制系统和通信系统等失效，从而降低甚至丧失其主要作战功能。
对无人机进行快速、准确的侦测和识别是对无人机进行反制的基础和前提。当前，无人机侦测手段主要包括雷达侦测、无线电信号侦测、光电跟踪、声波识别等。其中无线电信号侦测，利用遥控信号和图传信号的频谱特征，可通过无线电信号分析技术实现对无人机的侦测和识别。当前信号分析技术可以通过采集、分析信号的频率、信道带宽、调制方式、符号率、跳变参数等数据提取信号特征，从而识别出所采集频段范围内的无人机信号，并通过信号特征判断无人机的品牌型号甚至其唯一的指纹信息。
对无人机进行反制是无人机管控的目的。通过向无人机发射定向大功率干扰射频，切断无人机与遥控平台之间的通信，迫使无人机自行降落或返航是目前电磁压制干扰的主要手段。
目前，国内外对无人机的无线电信号侦测和发射电磁干扰信号都采用独立的侦测设备，独立的发射机，而且两者需要放置一定距离，避免发射机工作时候会影响侦测设备工作、甚至会烧毁侦测设备的接收前端。
发明内容
本发明针对目前无人机的无线电信号侦测和发射电磁干扰信号都采用独立的侦测设备而存在必须分离放置的缺陷，提供了一种基于收发模块一体化技术的反无人机干扰设备，可以独立完成无人机侦测和干扰性能。同时，本发明还提供了一种反无人机的实现方法，通过灵巧式跟踪干扰模式或者全频段跟踪干扰模式对无人机进行自动跟踪干扰。
本发明通过下述技术方案实现：一种用于反无人机干扰设备，包括信号处理模块、L/S波段射频模块、C波段射频模块、二次电源模块，L/S波段射频模块和C波段射频模块均内部集成收发模块；所述的二次电源模块的输出端分别与信号处理模块、L/S波段射频模块、C波段射频模块的供电输入端相连；所述的信号处理模块的射频端同时与L/S波段射频模块的射频端、C波段射频模块的射频端相连。所述的二次电源模块向信号处理模块、L/S波段射频模块、C波段射频模块供电。
进一步地，所述的信号处理模块包括FPGA单元和分别与FPGA单元通信连接的Zynq单元、L波段DAC、S波段DAC、S波段ADC、C波段DAC、C波段ADC；
所述的L/S波段射频模块包括L波段发射通道单元、S波段发射通道单元、S波段接收通道单元、S波段环形器；所述的S波段接收通道单元的输入端口和S波段发射通道单元的输出端口通过S波段环形器连接，共用一个输入输出端口；
所述的C波段射频模块包括C波段发射通道单元、C波段接收通道单元、C波段环形器；所述的C波段接收通道单元的输入端口和C波段发射通道单元的输出端口通过C波段环形器连接，共用一个输入输出端口；
所述的L波段DAC与L波段发射通道单元通信连接；所述的S波段DAC与S波段发射通道单元通信连接；所述的S波段ADC与 S波段接收通道单元通信连接；所述的C波段DAC与C波段发射通道单元通信连接；所述的C波段ADC与C波段接收通道单元通信连接。
更进一步地，所述的S波段接收通道单元、所述的C波段接收通道单元内部分别设置腔体滤波器。
进一步地，所述的S波段接收通道单元和C波段接收通道单元的接收动态范围均为-90dBm~-40dBm。
所述的L波段发射通道单元输出1.55~1.62GHz的干扰信号；所述的L波段发射通道单元输出功率为50W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为20dB；
所述的S波段发射通道单元输出2.4~2.5GHz的干扰信号；所述的S波段发射通道单元输出功率为100W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为25dB；
所述的C波段发射通道单元输出5.7~5.8GHz的干扰信号；所述的C波段发射通道单元输出功率为100W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为25dB。
进一步地，所述的S波段环形器是一个三端口器件，对S波段发射通道单元和S波段接收通道单元之间有20dB的隔离度；所述的C波段环形器是一个三端口器件，对C波段发射通道单元和C波段接收通道单元之间有20dB的隔离度。
进一步地，所述的信号处理模块、L/S波段射频模块、C波段射频模块、二次电源模块均安装在机箱内部并用锁紧条固定，各个模块的发热面均紧贴机箱。
更进一步地，所述的机箱内部放置了8台电扇，为信号处理模块、L/S波段射频模块、C波段射频模块、二次电源模块提供散热途径。
进一步地，所述的L波段DAC与L波段发射通道单元通过JESD204Bx4总线传送基带数据；
所述的S波段DAC与S波段发射通道单元通过JESD204Bx4总线传送基带数据；
所述的S波段ADC将采样数据通过JESD204Bx4总线送至FPGA单元；
所述的C波段DAC与C波段发射通道单元通过JESD204Bx4总线传送基带数据；
所述的C波段ADC将采样数据通过JESD204Bx4总线送至FPGA单元。
进一步地，所述的反无人机干扰设备供电线、信号线均采用带屏蔽套的J30J连接器。
本发明还提供了一种基于反无人机干扰设备的反无人机实现方法，所述的反无人机干扰设备接收到无人机信号，通过所述的L/S波段射频模块的S波段接收通道单元或者所述的C波段接收通道单元的C波段射频模块把无人机的图传和遥控信号，经过下变频、滤波、放大发送至所述的信号处理模块的FGPA单元，并识别出目标无人机的中心频率和带宽，自动产生干扰信号，同时打开所述的L/S波段射频模块的S波段发射通道单元和所述的C波段接收通道单元的C波段发射通道单元，实行自动跟踪干扰；采用灵巧式跟踪干扰或者全频段跟踪干扰两种自动跟踪干扰模式中的任意一种进行无人机的反制。
进一步地，所述的灵巧式跟踪干扰是指，通过信号处理模块对无人机信号特征进行分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后由信号处理模块的FGPA单元获取完整的基带信号，对该信号进行目标信号特征匹配及识别，根据信号参数分析并计算出传输频点、频谱带宽、跳频周期；然后根据目标信号特征匹配干扰信号调制方式和输出方式。
进一步地，所述的全频段跟踪干扰是指，通过信号处理模块对无人机信号特征进行分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后直接由L/S波段射频模块配置S波段、由C波段射频模块配置C波段进行全频段压制跟踪干扰。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明提供的反无人机干扰设备，集成大功率发射机和高灵敏度接收机，体积小、重量轻，具有独立完成无人机侦测和干扰的能力。
（2）本发明提供的反无人机干扰设备，主要适用于反无人机，也适用于其他低空、慢速、小型化目标的防御方案。
（3）本发明提供的反无人机实施方法，可以对目标无人机自动实施有效反制。
附图说明
图1为本发明中反无人机干扰设备的整体结构图。
图2为本发明中反无人机干扰设备的实现原理图。
图3为L波段发射通道单元的电路框图。
图4为S波段发射通道单元的电路框图。
图5为S波段接收通道单元的电路框图。
图6为C波段发射通道单元的电路框图。
图7为C波段接收通道单元的电路框图。
图8为二次电源模块的电路框图。
其中：1、Zynq单元；2、FPGA单元；3、L波段DAC；4、S波段DAC；5、S波段ADC；6、C波段DAC；7、C波段ADC；8、L波段发射通道单元；9、S波段发射通道单元；11、S波段接收通道单元；12、S波段环形器；13、C波段发射通道单元；14、C波段接收通道单元；15、C波段环形器；
10、机箱；20、二次电源模块；30、C波段射频模块；40、信号处理模块；50、L/S波段射频模块；60、风扇。
具体实施方式
为了本申请的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合本申请具体实施及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实施例1：
本实施例的一种用于反无人机干扰设备，如图1所示，包括信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30、二次电源模块20，L/S波段射频模块50和C波段射频模块30均内部集成收发模块。所述的二次电源模块20的输出端分别与信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30的供电输入端相连，进行供电。所述的信号处理模块40的射频端同时与L/S波段射频模块50的射频端、C波段射频模块30的射频端相连。
工作原理：
所述的L/S波段射频模块50、C波段射频模块30接收目标无人机的图传和遥控信号，通过下变频、信号整理发送至所述的信号处理模块40，并识别出目标无人机的中心频率和带宽，经信号处理模块40进行信号参数分析后，根据目标信号特征匹配干扰信号调制方式和输出方式，再由L/S波段射频模块50和/或C波段射频模块30发生干扰信号进行无人机反制。
实施例2：
本实施例在上述实施例1的基础上做进一步优化，一种用于反无人机干扰设备，包括信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30、二次电源模块20，L/S波段射频模块50和C波段射频模块30均内部集成收发模块；所述的二次电源模块20的输出端分别与信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30的供电输入端相连；所述的信号处理模块40的射频端同时与L/S波段射频模块50的射频端、C波段射频模块30的射频端相连。
所述的L/S波段射频模块50包括L波段发射通道单元8、S波段发射通道单元9、S波段接收通道单元11、S波段环形器12。所述的S波段接收通道单元11的输入端口和S波段发射通道单元9的输出端口通过S波段环形器12连接，共用一个输入输出端口。
所述的C波段射频模块30包括C波段发射通道单元13、C波段接收通道单元14、C波段环形器15。所述的C波段接收通道单元14的输入端口和C波段发射通道单元13的输出端口通过C波段环形器15连接，共用一个输入输出端口。
所述的信号处理模块40包括FPGA单元2和分别与FPGA单元2通信连接的Zynq单元1、L波段DAC3、S波段DAC4、S波段ADC5、C波段DAC6、C波段ADC7。所述的L波段DAC3与L波段发射通道单元8通信连接；所述的S波段DAC4与S波段发射通道单元9通信连接；所述的S波段ADC5与 S波段接收通道单元11通信连接；所述的C波段DAC6与C波段发射通道单元13通信连接；所述的C波段ADC7与C波段接收通道单元14通信连接。
所述的信号处理模块40用于接收和分析无人机信号的中心频率和带宽，根据其信号的特征进行自动识别和匹配，自适应的发出干扰信号，同时可以产生多种调制样式的基带信号，包括高斯白噪声、线性扫频等。
所述的FPGA单元2用于完成S波段和C波段中频采样数据的接收、中心频率及带宽分析、参考时钟PLL芯片的控制、DDR3L的存储管理以及基带信号的产生。
所述的Zynq单元1用于完成与系统的指控计算机通信、与FPGA单元2的数据交换。
所述的L波段发射通道单元8用于把基带信号上变频、滤波、放大输出到L波段天线端口。
所述的S波段发射通道单元9用于把基带信号上变频、滤波、放大输出到S波段天线端口。
所述的S波段接收通道单元11用于把S波段射频信号下变频、滤波、放大送至信号处理模块40，并识别出目标无人机的中心频率和带宽。
所述的C波段发射通道单元13用于把基带信号上变频、滤波、放大输出到C波段天线端口。
所述的C波段接收通道单元14用于把C波段射频信号下变频、滤波、放大送至信号处理模块40，并识别出目标无人机的中心频率和带宽。
工作原理：
所述的反无人机干扰设备接收到无人机信号，通过S波段接收通道单元11或者C波段接收通道单元14把无人机的图传和遥控信号，经过下变频、信号整理发送至所述的信号处理模块40的FGPA单元，并识别出目标无人机的中心频率和带宽，自动产生干扰信号，同时打开发射S波段发射通道单元9和C波段发射通道单元13，实行自动跟踪干扰。
所述的自动跟踪干扰具有两种模式：一种模式为灵巧式跟踪干扰，另外一种模式为全频段跟踪干扰。
所述的灵巧式跟踪干扰主要通过信号处理模块40对无人机信号特征分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后由FPGA单元2的宽带多路信号捕获模块获取完整的基带信号，对该信号进行目标特征匹配及识别，分析并计算出传输频点、频谱带宽、跳频周期，最后根据目标信号特征匹配干扰信号调制方式和输出方式。
所述的全频段跟踪干扰主要通过信号处理模块40对无人机信号特征分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后直接配置S波段和C波段的全频段线性扫频模式，进行全频段压制跟踪干扰。
进一步地，所述的自动跟踪干扰在收发信号的时间窗口默认发射持续时间为30秒，接收持续时间为1秒，并且时间窗口参数可配。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在实施例1或实施例2的基础上具体说明一种反无人机干扰设备的具体方案。
如图1、图2所示，一种用于反无人机干扰设备，包括信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30、二次电源模块20，L/S波段射频模块50和C波段射频模块30均内部集成收发模块；所述的二次电源模块20的输出端分别与信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30的供电输入端相连。
所述的L/S波段射频模块50包括L波段发射通道单元8、S波段发射通道单元9、S波段接收通道单元11、S波段环形器12。其中，S波段发射通道单元9、S波段接收通道单元11、S波段环形器12组成S波段收发单元。
所述的C波段射频模块30包括C波段发射通道单元13、C波段接收通道单元14、C波段环形器15。其中，C波段发射通道单元13、C波段接收通道单元14、C波段环形器15组成C波段收发单元。
所述的信号处理模块40包括FPGA单元2和分别与FPGA单元2通信连接的Zynq单元1、L波段DAC3、S波段DAC4、S波段ADC5、C波段DAC6、C波段ADC7。所述的L波段DAC3与L波段发射通道单元8通信连接；所述的S波段DAC4与S波段发射通道单元9通信连接；所述的S波段ADC5与 S波段接收通道单元11通信连接；所述的C波段DAC6与C波段发射通道单元13通信连接；所述的C波段ADC7与C波段接收通道单元14通信连接。
作为一种具体的实施方案：
Zynq单元1，型号为：XC7Z045-2FFG676。
FPGA单元2，型号为：XC7VX690T-FFG1157。
L波段DAC3，型号为：AD9161BBCZ。
S波段DAC4，型号为：AD9161BBCZ。
S波段ADC5，型号为：AD9680BCPZ-1000。
C波段DAC6，型号为：AD9161BBCZ。
C波段ADC7，型号为：AD9680BCPZ-1000。
如图3所示，L波段发射通道单元8，包括依次连接的放大器、数控衰减器、L波段滤波器、功率放大器。L波段信号发射输入，经放大器、数控衰减器、L波段滤波器、功率放大器，L波段信号输出。
如图4所示，S波段发射通道单元9，包括依次连接的放大器、数控衰减器、S波段滤波器、功率放大器。S波段信号发射输入，经放大器、数控衰减器、S波段滤波器、功率放大器，S波段信号输出。
如图5所示，S波段接收通道单元11，包括依次连接的大功率开关、低噪声放大器、S波段滤波器、混频器、低通滤波器、放大器。S波段信号接收输入，经大功率开关、低噪声放大器、S波段滤波器、混频器、低通滤波器、放大器，S波段信号输出。
S波段环形器12，型号为：TH301A。
如图6所示，C波段发射通道单元13，包括依次连接的放大器、数控衰减器、C波段滤波器、功率放大器。C波段信号发射输入，经放大器、数控衰减器、S波段滤波器、功率放大器，C波段信号输出。
如图7所示，C波段接收通道单元14，包括依次连接的大功率开关、低噪声放大器、C波段滤波器、混频器、低通滤波器、放大器。C波段信号接收输入，经大功率开关、低噪声放大器、C波段滤波器、混频器、低通滤波器、放大器，C波段信号输出。
C波段环形器15，型号为：TH301A。
如图8所示，二次电源模块20，包括EMI滤波器，+18~+34V电压输入EMI滤波器后调制成输出到LS波段射频模块的+32V电压、输出到C波段射频模块的+32V电压、输出到信号处理模块的+5V电压。
上述L波段发射通道单元8、S波段发射通道单元9、S波段接收通道单元11、C波段发射通道单元13、C波段接收通道单元14、二次电源模块20中各个模块的具体电路皆为非常成熟的现有技术，只要能实现对应模块的电路都可以直接被采用，本发明的改进点不在于这些模块电路的改进，故不再赘述。
所述的S波段接收通道单元11的输入端口和S波段发射通道单元9的输出端口通过S波段环形器12连接，共用一个输入输出端口。所述的S波段环形器12是一个三端口器件，对S波段发射通道单元9和S波段接收通道单元11之间有20dB的隔离度。
所述的C波段接收通道单元14的输入端口和C波段发射通道单元13的输出端口通过C波段环形器15连接，共用一个输入输出端口。所述的C波段环形器15是一个三端口器件，对C波段发射通道单元13和C波段接收通道单元14之间有20dB的隔离度。
所述的S波段接收通道单元11和C波段接收通道单元14的接收动态范围均为-90dBm~-40dBm。
所述的L波段发射通道单元8输出1.55~1.62GHz的干扰信号，主要干扰无人机的卫星导航信号。
所述的L波段发射通道单元8输出功率为50W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为20dB。
所述的S波段接收通道单元11接收无人机2.4GHz频段的图传和遥控信号，通过下变频、信号整理，发送至所述的信号处理模块40，并识别出目标无人机的中心频率和带宽。
所述的S波段发射通道单元9输出2.4~2.5GHz的干扰信号，主要干扰无人机的在2.4GHz频段的图传和遥控信号。
所述的S波段发射通道单元9输出功率为100W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为25dB。
所述的C波段接收通道单元14接收无人机5.8GHz频段的图传和遥控信号，通过下变频、信号整理，发送至所述的信号处理模块40，并识别出目标无人机的中心频率和带宽。
所述的C波段发射通道单元13输出5.7~5.8GHz的干扰信号，主要干扰无人机的在5.8GHz频段的图传和遥控信号。
所述的C波段发射通道单元13输出功率为100W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为25dB。
进一步地，所述的S波段接收通道单元11和C波段接收通道单元14的接收灵敏度为-90dBm。
进一步地，所述的S波段接收通道单元11和C波段接收通道单元14的接收前端有腔体滤波器，大功率开关，腔体滤波器具有较高的Q值和较高的矩形系数，可以有效的滤除带外的干扰信号；大功率开关可以隔离100W连续波，插损为1.5dB。
进一步地，二次电源模块20对外部输入的+18~+34V直流电压进行滤波、稳压处理，分别输出恒定的+32V电压给L/S波段射频模块50和C波段射频模块30，输出恒定的+5V电压给信号处理模块40。
在另一个具体的实施方案中，所述的L波段DAC3、S波段DAC4和C波段DAC6转换单元通过JESD204B x4总线传送基带数据，实现数模转换输出，分别产生L波段、S波段、Ｃ波段的信号。所述的S波段ADC5和C波段ADC7转换单元分别实现S波段和C波段的中频信号的调理和采样，并将采样数据通过JESD204B x4总线送给FPGA单元2进行后续处理。
在另一个具体的实施方案中，所述的反无人机干扰设备采用风冷系统，采用3dBi增益的全向天线，干扰距离达到3000m。
在另一个具体的实施方案中，为了更好的抗干扰，所述的反无人机干扰设备中信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30的通信线以及和二次电源模块20与信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30连接的供电线都采用带屏蔽套的J30J连接器，不让电线裸露，避免强电产生电磁波干扰信号。
在另一个具体的实施方案中，为了更好的传输数据，所述的L/S波段射频模块50和C波段射频模块30分别通过RS232接口与所述的信号处理模块40连接。该连接方式方便快捷，传输数据保存在FPGA单元2的DDR3L中，通过上位机操作界面对信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30、二次电源模块20的健康状态、工作模式、无人机信号处理后的瀑布图等进行操作与控制。进一步地，所述的信号处理模块40可以提供设备工作温度信号，工作电流信号和工作状态信号。
在另一个具体的实施方案中，所述的信号处理模块40的通讯接口连接外网，所述的Zynq单元1通过外网接入。该方式实现了与外网连同，使用者经过身份验证登陆设备控制系统，可实现远程监控。当然，使用者可以根据实际使用情况选择设备信号线路的连接方式。
工作原理：
让反无人机干扰设备处于灵巧式跟踪干扰的自动跟踪干扰工作模式，此时反无人机干扰设备的发射通道单元处于关闭状态，接收通道单元处于工作状态。当反无人机干扰设备接收到无人机信号，S波段接收通道单元11或者C波段接收通道单元14内部的腔体滤波器把带外的信号滤除，避免杂散信号或者镜频信号进入接收通道单元，造成虚假无人机信号；接收通道单元把无人机信号通过下变频、信号整理，保证信号的强度在合适的动态范围内，然后发送至所述的信号处理模块40的FGPA单元；FGPA单元对无人机信号特征分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后由FGPA单元的宽带多路信号捕获模块获取完整的基带信号，对该信号进行目标特征匹配及识别，主要采用传输频点、频谱带宽、跳频周期、前导码，再进行准确的信号参数分析，计算出传输频点、频谱带宽、跳频周期。然后根据目标信号特征匹配干扰信号调制方式和输出方式。并同时打开发射S波段发射通道单元9和C波段发射通道单元13，实行灵巧式跟踪干扰。所述的灵巧式跟踪干扰在收发信号的时间窗口默认发射持续时间为30秒，30秒后，自动配置反无人机干扰设备的发射通道单元处于关闭状态，接收通道单元处于工作状态，接收持续时间为1秒，检测无人机是否依然存在，如果仍然存在，继续进行30秒的灵巧式跟踪干扰，以此循环工作。
让反无人机干扰设备处于全频段压制跟踪干扰的自动跟踪干扰工作模式，此时反无人机干扰设备的发射通道单元处于关闭状态，接收通道单元处于工作状态，当反无人机干扰设备接收到无人机信号，S波段接收通道单元11或者C波段接收通道单元14内部的腔体滤波器把带外的信号滤除，避免杂散信号或者镜频信号进入接收通道单元，造成虚假无人机信号，接收通道单元把无人机信号通过下变频、信号整理，保证信号的强度在合适的动态范围内，然后发送至所述的信号处理模块40的FGPA单元，FGPA单元对无人机信号特征分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后直接配置S波段和C波段的全频段线性扫频模式，并同时打开发射S波段发射通道单元9和C波段发射通道单元13，实行进行全频段压制跟踪干扰。所述的全频段压制跟踪干扰在收发信号的时间窗口默认发射持续时间为30秒，30秒后，自动配置反无人机干扰设备的发射通道单元处于关闭状态，接收通道单元处于工作状态，接收持续时间为1秒，检测无人机是否依然存在，如果仍然存在，继续进行30秒的全频段压制跟踪干扰，以此循环工作。
本实施例的有益效果在于：提供了一种反无人机干扰设备，集成大功率发射机和高灵敏度接收机，体积小，重量轻；同时提供了一种反无人机的实施方法，采用了收发模块一体化和自动跟踪干扰技术，独立完成无人机侦测和干扰。
本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在实施例1-3任一项的基础上进一步优化，如图1所示，一种用于反无人机干扰设备，包括机箱10和通过锁紧条固定安装在机箱10内部的信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30、二次电源模块20，L/S波段射频模块50和C波段射频模块30均内部集成收发模块。
所述的二次电源模块20的输出端分别与信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30的供电输入端相连，进行供电。
所述的信号处理模块40的射频端同时与L/S波段射频模块50的射频端、C波段射频模块30的射频端相连。
为了更好的散热，所述的信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30、二次电源模块20的发热面紧贴机箱10。进一步，所述的机箱10内部设置了8台风扇60，为信号处理模块40、L/S波段射频模块50、C波段射频模块30、二次电源模块20提供散热途径。
为了更好的防水，所述的机箱10采用防水机箱10。所述的防水机箱10可抵抗淋雨入侵，防止灰尘进入，确保设备在户外可以24小时不间断工作。
本实施例的其他部分与实施例1-3中任意一项相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于反无人机干扰设备，其特征在于：包括信号处理模块（40）、L/S波段射频模块（50）、C波段射频模块（30）、二次电源模块（20），L/S波段射频模块（50）和C波段射频模块（30）均内部集成收发模块；所述的二次电源模块（20）的输出端分别与信号处理模块（40）、L/S波段射频模块（50）、C波段射频模块（30）的供电输入端相连；所述的信号处理模块（40）的射频端同时与L/S波段射频模块（50）的射频端、C波段射频模块（30）的射频端相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于反无人机干扰设备，其特征在于：
所述的信号处理模块（40）包括FPGA单元（2）和分别与FPGA单元（2）通信连接的Zynq单元（1）、L波段DAC（3）、S波段DAC（4）、S波段ADC（5）、C波段DAC（6）、C波段ADC（7）；
所述的L/S波段射频模块（50）包括L波段发射通道单元（8）、S波段发射通道单元（9）、S波段接收通道单元（11）、S波段环形器（12）；所述的S波段接收通道单元（11）的输入端口和S波段发射通道单元（9）的输出端口通过S波段环形器（12）连接，共用一个输入输出端口；
所述的C波段射频模块（30）包括C波段发射通道单元（13）、C波段接收通道单元（14）、C波段环形器（15）；所述的C波段接收通道单元（14）的输入端口和C波段发射通道单元（13）的输出端口通过C波段环形器（15）连接，共用一个输入输出端口；
所述的L波段DAC（3）与L波段发射通道单元（8）通信连接；所述的S波段DAC（4）与S波段发射通道单元（9）通信连接；所述的S波段ADC（5）与 S波段接收通道单元（11）通信连接；所述的C波段DAC（6）与C波段发射通道单元（13）通信连接；所述的C波段ADC（7）与C波段接收通道单元（14）通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于反无人机干扰设备，其特征在于：所述的S波段接收通道单元（11）和C波段接收通道单元（14）的接收动态范围均为-90dBm~-40dBm；
所述的L波段发射通道单元（8）输出1.55~1.62GHz的干扰信号；所述的L波段发射通道单元（8）输出功率为50W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为20dB；
所述的S波段发射通道单元（9）输出2.4~2.5GHz的干扰信号；所述的S波段发射通道单元（9）输出功率为100W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为25dB；
所述的C波段发射通道单元（13）输出5.7~5.8GHz的干扰信号；所述的C波段发射通道单元（13）输出功率为100W，采用全固态微波功率器件，输出功率的动态范围为25dB。
4.根据权利要求2所述的一种用于反无人机干扰设备，其特征在于：所述的S波段环形器（12）是一个三端口器件，对S波段发射通道单元（9）和S波段接收通道单元（11）之间有20dB的隔离度；所述的C波段环形器（15）是一个三端口器件，对C波段发射通道单元（13）和C波段接收通道单元（14）之间有20dB的隔离度。
5.根据权利要求2所述的一种用于反无人机干扰设备，其特征在于：所述的信号处理模块（40）、L/S波段射频模块（50）、C波段射频模块（30）、二次电源模块（20）均安装在机箱（10）内部并用锁紧条固定，各个模块的发热面均紧贴机箱（10）。
6.根据权利要求2所述的一种用于反无人机干扰设备，其特征在于：
所述的L波段DAC（3）与L波段发射通道单元（8）通过JESD204Bx4总线传送基带数据；
所述的S波段DAC（4）与S波段发射通道单元（9）通过JESD204Bx4总线传送基带数据；
所述的S波段ADC（5）将采样数据通过JESD204Bx4总线送至FPGA单元（2）；
所述的C波段DAC（6）与C波段发射通道单元（13）通过JESD204Bx4总线传送基带数据；
所述的C波段ADC（7）将采样数据通过JESD204Bx4总线送至FPGA单元（2）。
7.根据权利要求2所述的一种用于反无人机干扰设备，其特征在于：所述的反无人机干扰设备供电线、信号线均采用带屏蔽套的J30J连接器。
8.根据权利要求1-7任一项所述的反无人机干扰设备进行反无人机的实现方法，其特征在于：所述的反无人机干扰设备接收到无人机信号，通过所述的L/S波段射频模块（50）的S波段接收通道单元（11）或者所述的C波段接收通道单元（14）的C波段射频模块（30）把无人机的图传和遥控信号，经过下变频、滤波、放大发送至所述的信号处理模块（40）的FGPA单元，并识别出目标无人机的中心频率和带宽，自动产生干扰信号，同时打开所述的L/S波段射频模块（50）的S波段发射通道单元（9）和所述的C波段接收通道单元（14）的C波段发射通道单元（13），实行自动跟踪干扰；采用灵巧式跟踪干扰或者全频段跟踪干扰两种自动跟踪干扰模式中的任意一种进行无人机的反制。
9.根据权利要求8所述的反无人机的实现方法，其特征在于：所述的灵巧式跟踪干扰是指，通过信号处理模块（40）对无人机信号特征进行分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后由信号处理模块（40）的FGPA单元获取完整的基带信号，对该信号进行目标信号特征匹配及识别，根据信号参数分析并计算出传输频点、频谱带宽、跳频周期；然后根据目标信号特征匹配干扰信号调制方式和输出方式。
10.根据权利要求8所述的反无人机的实现方法，其特征在于：所述的全频段跟踪干扰是指，通过信号处理模块（40）对无人机信号特征进行分析，初步估计出带内信号的中心频率和带宽，然后直接由L/S波段射频模块（50）配置S波段、由C波段射频模块（30）配置C波段进行全频段压制跟踪干扰。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910630996.7A CN110233695A (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 一种反无人机的干扰设备及其实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910630996.7A CN110233695A (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 一种反无人机的干扰设备及其实现方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110233695A true CN110233695A (zh) | 2019-09-13 |
Family
ID=67855526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910630996.7A Pending CN110233695A (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 一种反无人机的干扰设备及其实现方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110233695A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111641472A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-08 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于相控圆阵的反无人机干扰设备 |
| WO2022033097A1 (zh) * | 2020-08-14 | 2022-02-17 | 浙江三维通信科技有限公司 | 目标对象的捕获方法及装置、系统和存储介质 |
| CN114157339A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-08 | 浙江时空道宇科技有限公司 | 一种星务计算机及卫星系统 |
| CN114189310A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-15 | 中国人民解放军32802部队 | 基于信号侦察和预测的无人机测控信号精准干扰方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107566079A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-09 | 深圳市吉赫兹电子有限公司 | 全频段民用无人机飞控信号精确干扰反制系统与方法 |
| CN108199802A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 陕西弘毅军民融合智能科技有限公司 | 一种基于电磁干扰的无人机干扰系统及干扰方法 |
| US20180234203A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-16 | Easymap Digital Technology Inc. | Radio frequency interference system and method of interference therewith |
| CN108806336A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种微型无人机监测管制装置 |
| CN208158600U (zh) * | 2018-03-22 | 2018-11-27 | 南京森林警察学院 | 一种全频段无人机干扰装置 |
| CN209710104U (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-29 | 成都能通科技有限公司 | 一种反无人机的干扰设备 |
-
2019
- 2019-07-12 CN CN201910630996.7A patent/CN110233695A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180234203A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-16 | Easymap Digital Technology Inc. | Radio frequency interference system and method of interference therewith |
| CN107566079A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-09 | 深圳市吉赫兹电子有限公司 | 全频段民用无人机飞控信号精确干扰反制系统与方法 |
| CN108199802A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 陕西弘毅军民融合智能科技有限公司 | 一种基于电磁干扰的无人机干扰系统及干扰方法 |
| CN208158600U (zh) * | 2018-03-22 | 2018-11-27 | 南京森林警察学院 | 一种全频段无人机干扰装置 |
| CN108806336A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种微型无人机监测管制装置 |
| CN209710104U (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-29 | 成都能通科技有限公司 | 一种反无人机的干扰设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李白萍 等: "微波与卫星通信", pages: 118 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111641472A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-08 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于相控圆阵的反无人机干扰设备 |
| WO2022033097A1 (zh) * | 2020-08-14 | 2022-02-17 | 浙江三维通信科技有限公司 | 目标对象的捕获方法及装置、系统和存储介质 |
| CN114157339A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-08 | 浙江时空道宇科技有限公司 | 一种星务计算机及卫星系统 |
| CN114189310A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-15 | 中国人民解放军32802部队 | 基于信号侦察和预测的无人机测控信号精准干扰方法 |
| CN114189310B (zh) * | 2021-12-07 | 2022-06-21 | 中国人民解放军32802部队 | 基于信号侦察和预测的无人机测控信号精准干扰方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110233695A (zh) | 一种反无人机的干扰设备及其实现方法 | |
| CN108199802A (zh) | 一种基于电磁干扰的无人机干扰系统及干扰方法 | |
| CN207835472U (zh) | 一种基于电磁干扰的无人机干扰系统 | |
| CN107566079B (zh) | 全频段民用无人机飞控信号精确干扰反制系统与方法 | |
| CN209805838U (zh) | 一种反无人机侦测干扰一体化装置 | |
| KR101367457B1 (ko) | 초광대역 무선 주파수 식별 기술 | |
| CN105099585A (zh) | 无人机信号处理装置及信号处理方法 | |
| CN110429952A (zh) | 一种Ku波段综合射频收发系统 | |
| CN204993363U (zh) | 无人机信号处理装置 | |
| CN102752012A (zh) | 一种上下行链路采用不同扩频体制的飞行器测控系统 | |
| CN105371842A (zh) | 一种无人飞行器预警定位装置及其预警定位方法 | |
| CN106254009B (zh) | 一种无人机数据链测试用电磁干扰信号复现系统和复现方法 | |
| CN209710104U (zh) | 一种反无人机的干扰设备 | |
| CN114301568B (zh) | 一种实时跟踪瞄准式无人机干扰方法 | |
| CN114609588A (zh) | 数字全宽带直接转发式雷达应答器系统及其工作方法 | |
| CN110311691A (zh) | 一种基于无人机无人值守平台的多频段射频侦测转发设备 | |
| CN112887051A (zh) | 一种无人机遥控信号干扰器及使用方法 | |
| CN210867684U (zh) | 一种多目标实时遥测系统 | |
| CN205228470U (zh) | 一种无人飞行器预警定位装置 | |
| CN215912149U (zh) | 一种基于arm和fpga的调制解调板卡 | |
| CN109617564A (zh) | 一种高质量、快速跳频tdd无线收发系统 | |
| Keehr et al. | Making a low-cost software-defined UHF RFID reader | |
| CN210469349U (zh) | 一种反小型无人机装置 | |
| CN115061110A (zh) | 数字全宽带直接转发式搜救雷达应答器系统 | |
| CN207939523U (zh) | 一种用于无人机的监测与对抗设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |