CN111257841A - 一种基于pxi总线的干扰装置仿真设备及仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开的一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备及仿真方法，包括PXI测控台、干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块、交换机、工控机；PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制；干扰信号仿真检测模块发射仿真干扰信号，并对仿真干扰信号进行检测；受扰系统防真模块将受到仿真干扰信号的干扰所产生的受扰信号发送到PXI测控台进行测量；工控机通过PXI测控台对干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块进行测试，并将测试结果通过其交互界面进行显示。能够实现干扰装置仿真设备收发一体设计，针对不同体制的干扰信号进行检测和评估，以及检测干扰装置辐射信号的功率特性，提高检测效率。
Description
技术领域
本发明属于突防干扰装置技术领域，尤其涉及一种基于PXI总线高实时干扰装置仿真设备及其仿真方法。
背景技术
目前，有源突防干扰装置通常采用干扰机向反导雷达发射或转发杂波干扰信号或欺骗干扰信号，进行主动式对抗干扰或欺骗干扰，以迷惑或欺骗敌方雷达，从而使敌方设备的效能降低甚至完全丧失的电子干扰。干扰效果是衡量干扰装置性能的重要指标，也是考量干扰装置突防技术在战争中所起到作用的重要手段。因此，对干扰装置进行有效且准确的模拟和检测是干扰装置研制和生产阶段极为重要的环节。
目前，针对干扰装置模拟和检测方法的研究尚处于起步阶段，检测方法相对简单，一般采用能量检测法实现，即通过检测干扰信号功率来判断干扰效能。这种方法适合检测压制式干扰效果。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备及其仿真方法，能够实现干扰装置仿真设备收发一体设计，针对不同体制的干扰信号进行检测和评估，以及检测干扰装置的辐射信号功率特性，提高检测效率。
根据本公开的一方面，提出了一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备，所述仿真设备包括：PXI测控台、干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块、交换机、工控机；
其中，所述PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制；
所述干扰信号仿真检测模块，用于发射仿真干扰信号，并对所述仿真干扰信号进行检测；
所述受扰系统防真模块，用于将受到所述仿真干扰信号的干扰所产生的受扰信号发送到所述PXI测控台进行测量；
所述工控机，用于通过所述PXI测控台对所述干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块进行测试，并将测试结果通过其交互界面进行显示。
在一种可能实现的方式中，所述PXI测控台包括：PXI机箱和PXI总线板卡，其中，所述PXI总线板卡安装在所述PXI机箱上；
所述PXI总线板卡包括：控制器、数据通信模块、采集模块、开关模块、时序测量模块和电阻测量模块；
所述控制器通过PXI总线分别与数据通信模块、采集模块、开关模块、时序测量模块和电阻测量模块进行通信。
在一种可能实现的方式中，所述干扰信号仿真检测模块包括：雷达模拟源和检波测试仪；
其中，所述雷达模拟源，用于发射仿真雷达干扰信号，并发送到所述检波测试仪；
所述检波测试仪，用于接收所述仿真雷达干扰信号，并对所述仿真雷达干扰信号进行检测和特征分析。
在一种可能实现的方式中，所述受扰系统防真模块包括：等效器和程控电源；
其中，所述等效器，用于仿真受控系统的负载，并在受到所述仿真干扰信号的干扰时产生受扰信号，并将所述受扰信号传输到PXI测控台；
所述所述程控电源，用于与所述等效器电连接，并为所述等效器提供电源电压。
在一种可能实现的方式中，所述PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制，包括：
所述PXI测控台通过交换机对所述雷达模拟源、检波测试仪、程控电源、进行通断、参数配置、结果上传控制；
所述PXI测控台通过有线或无线方式与所述等效器通讯连接，并对所述等效器进行测试和测试结果控制。
根据本公开的另一方面，提出了一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的仿真方法，所述干扰装置仿真设备为上述的干扰装置仿真设备，所述方法包括：
所述PXI测控台通过所述交换机对所述雷达模拟源、检波测试仪、程控电源进行通断和参数配置、通过网络与所述等效器通讯连接；其中，所述程控电源为所述等效器提供电源电压；
所述检波测试仪接收所述雷达模拟源发射的仿真雷达干扰信号，并将对所述仿真雷达干扰信号进行检测和特征分析，闭环完成对所述仿真雷达干扰信号的检测和特征分析；
启动所述工控机预装的测试软件，所述测试软件通过所述PXI测控台对所述等效器进行测试，并通过工控机的交互界面显示测试过程和测试结果，闭环完成对所述等效器的测试。
由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：
本公开提出的基于PXI总线的干扰装置仿真设备，通过该干扰装置仿真设备包括PXI测控台、干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块、交换机、工控机；所述PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制；所述干扰信号仿真检测模块，用于发射仿真干扰信号，并对所述仿真干扰信号进行检测；所述受扰系统防真模块，用于将受到所述仿真干扰信号的干扰所产生的受扰信号发送到所述PXI测控台进行测量；所述工控机，用于通过所述PXI测控台对所述干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块进行测试，并将测试结果通过其交互界面进行显示。能够实现干扰装置仿真设备收发一体设计，针对不同体制的干扰信号进行检测和评估，以及检测干扰装置辐射信号的功率特性，提高检测效率。
附图说明
图1示出了根据本申请一实施例的一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的结构图；
图2示出了根据本申请一实施例的一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的结构图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。
本公开保护的基于PXI总线高实时干扰装置的仿真设备和检测的重要设备，主要实现雷达的发射信号模拟、干扰信号的功率检测，模拟控制系统和干扰装置的数字通信、参数配置、参数加载等主要功能，是干扰装置研制、生产、出厂验收的依据。
图1示出了根据本申请一实施例的一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的结构图。
如图1所示，基于PXI总线的干扰装置仿真设备包括：PXI测控台、干扰信号仿真检测模块(包括雷达模拟源和检波测试仪)、受扰系统防真模块(包括等效器和程控电源)、交换机、工控机。PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制；干扰信号仿真检测模块，用于发射仿真干扰信号，并对仿真干扰信号进行检测；受扰系统防真模块，用于将受到仿真干扰信号的干扰所产生的受扰信号发送到PXI测控台进行测量；工控机，用于通过PXI测控台对干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块进行测试，并将测试结果通过其交互界面进行显示。
干扰信号仿真检测模块通过发射仿真模拟信号作为激励信号，并对激励信号进行检测的装置。干扰信号仿真检测模块可以是不同频率的雷达信号仿真检测装置，也可以是其它信号的仿真检测装置，在此不作限定。
受扰系统防真模块可以是模拟被测负载系统或模拟控制系统，以实现不易被测试的负载或控制系统的检测分析。
工控机可以称为主控计算机，包括用于用户和PXI总线的干扰装置仿真设备进行交互的交互界面，使得用户对仿真设备进行操作和控制。
本公开提出的基于PXI总线的干扰装置仿真设备，通过该干扰装置仿真设备包括PXI测控台、干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块、交换机、工控机；所述PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制；所述干扰信号仿真检测模块，用于发射仿真干扰信号，并对所述仿真干扰信号进行检测；所述受扰系统防真模块，用于将受到所述仿真干扰信号的干扰所产生的受扰信号发送到所述PXI测控台进行测量；所述工控机，用于通过所述PXI测控台对所述干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块进行测试，并将测试结果通过其交互界面进行显示。能够实现干扰装置仿真设备收发一体设计，针对不同体制的干扰信号进行检测和评估，以及检测干扰装置辐射信号的功率特性，提高检测效率。
图2示出了根据本申请一实施例的一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的结构图。
如图2所示，基于PXI总线高实时干扰装置的仿真设备采用系统集成架构，包括：PXI测控台、雷达模拟源、检波测试仪、等效器、交换机、程控电源、工控机及键显设备等。其中，所述程控电源为所述等效器提供电源电压；工控机通过PXI测控台以PXI总线通信形式实现数字通信和模拟量测试PXI测控台可以通过交换机对雷达模拟源、检波测试仪、程控电源进行通断、参数配置以及结果上传等控制；PXI测控台可以通过网络(有线或无线方式)与所述等效器通讯连接，测试过程和测试结果通过工控机的交互界面进行显示并能够选择是否打印等功能控制。
PXI测控台由主要由PXI机箱、PXI总线板卡组成，PXI总线板卡可以安装在PXI机箱。PXI总线板卡可以包括嵌入式控制器、1553B和/或RS422数据通信模块、采集模块、开关模块、时序测量模块和电阻测量模块。
其中，嵌入式控制器搭载VX Works实时操作系统，能够在限定时间内执行完规定的功能，还能够对外部的异步事件作出响应。VX Works实时操作系统占用资源很小，并且进程调度、进程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效，延迟短。VX Works实时操作系统提供优先级抢占(PreempTIve Priority Scheduling)和轮转调度(Round-RobinScheduling)的多任务机制，保证PXI总线高实时干扰装置的仿真设备可靠的实时性，能满足更强的实时性要求，为应用开发留下更大的余地。
嵌入式控制器通过PXI背板总线分别与1553B和/或RS422数据通信模块、采集模块、开关模块、时序测量模块和电阻测量模块进行数据交互。PXI测控台能够实现与等效器的数据通信、电压采集、开关控制、时序测量、电阻测量。
干扰信号仿真检测模块可以包括雷达模拟源和检波测试仪。其中，雷达模拟源提供激励信号，并将激励信号发送到检波测试仪，检波测试仪用于检测激励信号及对激励信号进行特征分析。通过雷达模拟源和检波测试仪形成闭环，能够完成检波测试仪闭环测试雷达模拟信号以及对雷达模拟信号的特征分析，通过该原理还能够实现射频信号发射和接收通道闭环模拟，有利于不同频率和带宽干扰信号的模拟和检测。
等效器和程控电源组合起来可以作为受扰控制系统，其中，程控电源可以为等效器提供电源电压。等效器用来模拟仿真受控系统的负载，为PXI总线的干扰装置仿真设备提供当受控系统受到外界干扰信号时的负载产生的受扰信号，并将受扰信号传输至PXI测控台，PXI总线的干扰装置仿真设备的PXI测控台根据等效器提供的受扰信号，对受控系统的负载进行测试分析；另外，还可以通过对等效器的程控电源进行分析，以检测受控系统经过长时间的使用后电源电压的使用寿命和性能等。PXI测控台与等效器可进行1553B和/或RS422数字通信信号能够闭环测试模拟仿真控制系统和干扰机的数字通信，以及通过PXI总线的干扰装置仿真设备对等效器产生的数据的分析和检测、以及程控电源的信号检测分析，能够有效地实现被控制系统的参数设置和优化。
基于本公开设计的PXI总线的干扰装置仿真设备，为科研人员提供了一种小型化、多功能、可靠的干扰装置仿真模拟和检测系统，能够针对不同体制的雷达干扰信号进行检测和评估，提高检测效率。PXI总线的干扰装置仿真设备采用收发一体设计，包含多体制超宽带雷达信号激励源和S\X波段检波测试仪，通过雷达信号发生和接收的协同操作，能够检测雷达干扰装置辐射信号的功率特性。
根据本公开的另一方面，本公开还提出了一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的仿真方法，干扰装置仿真设备为上文所述的基于PXI总线的干扰装置仿真设备。其中，该干扰装置仿真设备可以用来模拟检测射频信号的发射和接收，下面以雷达信号作为模拟信号激励源为例进行介绍其仿真方法。
如图1所示，该仿真方法包括：首先，PXI测控台通过交换机对所述雷达模拟源、检波测试仪、程控电源进行通断和参数配置；PXI测控台通过网络(有线或无线方式)与等效器通讯连接，程控电源为等效器提供电源电压；
其次，雷达模拟源发射仿真雷达干扰信号，检波测试仪接收所述雷达模拟源发射的仿真雷达干扰信号，并将对仿真雷达干扰信号进行检测和特征分析，闭环完成对所述仿真雷达干扰信号的检测和特征分析；
最后，启动所述工控机预装的测试软件，测试软件通过PXI测控台对等效器进行测试，并通过工控机的交互界面显示测试过程和测试结果，也可以通过工控机的交互界面选择是否打印测试过程或结果，闭环完成对等效器的测试。
本申请实施例公开的一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的仿真方法，通过雷达模拟源和检测测试仪形成发射和接收的闭环通道，对模拟仿真雷达干扰信号的检测和特征分析，能够实现射频信号发射和接收通道闭环模拟，实现不同频率和带宽干扰信号的模拟和检测；通过PXI测控台、等效器和程控电源进行闭环通信，能够实现模拟控制系统和干扰机的数字通信，实现对模拟控制系统的参数配置和性能优化。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备，其特征在于，所述仿真设备包括：PXI测控台、干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块、交换机、工控机；
其中，所述PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制；
所述干扰信号仿真检测模块，用于发射仿真干扰信号，并对所述仿真干扰信号进行检测；
所述受扰系统防真模块，用于将受到所述仿真干扰信号的干扰所产生的受扰信号发送到所述PXI测控台进行测量；
所述工控机，用于通过所述PXI测控台对所述干扰信号仿真检测模块、受扰系统防真模块进行测试，并将测试结果通过其交互界面进行显示。
2.根据权利要求1所述的干扰装置仿真设备，其特征在于，所述PXI测控台包括：PXI机箱和PXI总线板卡，其中，所述PXI总线板卡安装在所述PXI机箱上；
所述PXI总线板卡包括：控制器、数据通信模块、采集模块、开关模块、时序测量模块和电阻测量模块；
所述控制器通过PXI总线分别与数据通信模块、采集模块、开关模块、时序测量模块和电阻测量模块进行通信。
3.根据权利要求2所述的干扰装置仿真设备，其特征在于，所述干扰信号仿真检测模块包括：雷达模拟源和检波测试仪；
其中，所述雷达模拟源，用于发射仿真雷达干扰信号，并发送到所述检波测试仪；
所述检波测试仪，用于接收所述仿真雷达干扰信号，并对所述仿真雷达干扰信号进行检测和特征分析。
4.根据权利要求3所述的干扰装置仿真设备，其特征在于，所述受扰系统防真模块包括：等效器和程控电源；
其中，所述等效器，用于仿真受控系统的负载，并在受到所述仿真干扰信号的干扰时产生受扰信号，并将所述受扰信号传输到PXI测控台；
所述所述程控电源，用于与所述等效器电连接，并为所述等效器提供电源电压。
5.根据权利要求4所述的干扰装置仿真设备，其特征在于，所述PXI测控台通过交换机对干扰信号仿真检测模块、干扰信号接收仿真模块进行控制，包括：
所述PXI测控台通过交换机对所述雷达模拟源、检波测试仪、程控电源、进行通断、参数配置、结果上传控制；
所述PXI测控台通过有线或无线方式与所述等效器通讯连接，并对所述等效器进行测试和测试结果控制。
6.一种基于PXI总线的干扰装置仿真设备的仿真方法，其特征在于，所述干扰装置仿真设备为权利要求5所述的干扰装置仿真设备，所述方法包括：
所述PXI测控台通过所述交换机对所述雷达模拟源、检波测试仪、程控电源进行通断和参数配置、通过网络与所述等效器通讯连接；其中，所述程控电源为所述等效器提供电源电压；
所述检波测试仪接收所述雷达模拟源发射的仿真雷达干扰信号，并将对所述仿真雷达干扰信号进行检测和特征分析，闭环完成对所述仿真雷达干扰信号的检测和特征分析；
启动所述工控机预装的测试软件，所述测试软件通过所述PXI测控台对所述等效器进行测试，并通过工控机的交互界面显示测试过程和测试结果，闭环完成对所述等效器的测试。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200609 |