CN113419221A - 一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，包括如下步骤：S1,第一天线接收到的射频信号经过下变频本振电路生成中频信号；S2,中频信号经过中频微波模块后生成基带信号；S3,输入至A/D转换芯片进行数字化，数字化后的数据通过FPGA实现基带信号的精细测量和存储，即数字储频；S4,数字储频的结果用于制定干扰决策，产生相应干扰时序并输出；S5,通过D/A变换器完成信号的数模转换,经中频微波模块后生成待发射的中频干扰信号；S6,将待发射的中频干扰信号经过上变频本振电路处理，通过第二天线发射出去。本发明，能够实现对多目标的侦收和干扰，而且降低硬件通道的数量，提升资源利用率，降低成本，减小体积和重量。

Description

一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法
技术领域
本发明涉及雷达对抗、雷达侦察和雷达信号干扰技术领域，具体为一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法。
背景技术
早期的雷达侦察干扰系统通常采用零中频和数字储频技术(DRFM)，原理如图3所示，其原理是将天线接收的射频信号通过微波模块下变频，生成基带信号，输入至高性能A/D(模数)转换芯片进行数字化。数字化后的高速数据通过片内资源丰富的FPGA后做进一步的数字化处理，实现基带信号的精细测量和存储，即数字储频。数字储频的结果用于制定干扰决策，产生相应干扰时序并输出；最后通过D/A(数/模)变换器完成信号的数模转换，经微波处理后输出。因该系统的瞬时工作带宽主要受限于A/D转换芯片的采样速率，所以干扰机瞬时带宽较窄，典型的系统工作频率范围在0.38-2GHz范围内，且只能对单个雷达目标进行侦查和干扰。
随着军用雷达的快速发展，其信号常用的工作频率也从较低的频段扩展到8～16GHz等高频段。由于市场上合适的AD芯片采样带宽小于2GHz，图1中的雷达侦察干扰系统已不能满足瞬时覆盖全频段的需求。将数字信道化技术融合到传统的雷达侦察干扰系统中，如图4所示，不同信道的中频信号通过硬件电路搬移至基带，使用多块储频板进行DRFM处理，再选择不同信道搬移至中频发射，可以极大的弥补早期雷达侦察干扰系统瞬时带宽窄的问题，能够实现对多个雷达信号的侦收和干扰，适应现代雷达对抗的高宽带、多目标的要求，这种方案通过成倍地增加硬件资源实现频率的扩展和多个雷达目标的侦查和干扰，资源利用率低，综合成本高，体积和重量大，尤其不适合机载雷达侦察干扰系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，包括如下步骤：
S1,第一天线接收到的射频信号经过下变频本振电路生成中频信号；
S2,中频信号经过中频微波模块后生成基带信号；
S3,输入至A/D转换芯片进行数字化，数字化后的数据通过FPGA实现基带信号的精细测量和存储，即数字储频；
S4,数字储频的结果用于制定干扰决策，产生相应干扰时序并输出；
S5,通过D/A变换器完成信号的数模转换,经中频微波模块后生成待发射的中频干扰信号；
S6,将待发射的中频干扰信号经过上变频本振电路处理，通过第二天线发射出去；
S7,干扰控制模块是通过对下变频本振电路和上变频本振电路的不同本振的控制，选择不同信道的雷达干扰目标，并控制发射波门决定当前干扰的目标；根据干扰目标的个数，制定干扰策略。
优选的，所述步骤S7中根据干扰目标的个数，制定干扰策略的具体步骤为：
若此时有一个干扰目标，则上变频本振电路和下变频本振电路以及发射波门不需要进行切换；若此时有两个干扰目标A和B，则上变频本振电路和下变频本振电路以及发射波门会在目标A和目标B中进行切换，有四个干扰信号，可按照检测到信号的顺序将其依次设为目标A、目标B、目标C和目标D。
优选的，当存在多个目标需要干扰时，每个目标的干扰时间可选择默认时间或由终端自定义设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，提供了一种数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，通过增加接收通道下变频本振电路、发射通道的上变频本振电路、发射波门控制电路以及干扰控制电路，采用单个接收和发送通道，即可实现对多目标的侦收和干扰，从而降低硬件通道的数量，提升资源利用率，降低成本，减小体积和重量。
附图说明
图1为本发明的干扰系统框图；
图2为本发明的系统在四个干扰目标时上变频本振电路和下变频本振电路以及发射波门控制示意图；
图3为传统的雷达侦察干扰系统；
图4为传统信道化的雷达侦察干扰系统。
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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，包括如下步骤：
S1,第一天线接收到的射频信号经过下变频本振电路生成中频信号；
S2,中频信号经过中频微波模块后生成基带信号；
S3,输入至A/D转换芯片进行数字化，数字化后的数据通过FPGA实现基带信号的精细测量和存储，即数字储频；
S4,数字储频的结果用于制定干扰决策，产生相应干扰时序并输出；
S5,通过D/A变换器完成信号的数模转换,经中频微波模块后生成待发射的中频干扰信号；
S6,将待发射的中频干扰信号经过上变频本振电路处理，通过第二天线发射出去；
S7,干扰控制模块是通过对下变频本振电路和上变频本振电路的不同本振的控制，选择不同信道的雷达干扰目标，并控制发射波门决定当前干扰的目标；根据干扰目标的个数，制定干扰策略。
进一步的，所述步骤S7中根据干扰目标的个数，制定干扰策略的具体步骤为：
若此时有一个干扰目标，则上变频本振电路和下变频本振电路以及发射波门不需要进行切换；若此时有两个干扰目标A和B，则上变频本振电路和下变频本振电路以及发射波门会在目标A和目标B中进行切换，有四个干扰信号，可按照检测到信号的顺序将其依次设为目标A、目标B、目标C和目标D。
进一步的，当存在多个目标需要干扰时，每个目标的干扰时间可选择默认时间或由终端自定义设置。
1、第一天线接受到8～16GHz范围的射频信号，划分为四个信道，每个信道的频率范围分别是8～10GHz、10～12GHz、12～14GHz、14～16GHz。
2、四个信道的射频信号经过下变频本振电路选择5GHz、7GHz、9GHz、11GHz本振信号生成3～5GHz的4路中频信号；
3、每路中频信号经过中频微波模块下变频生成0.3～2.3GHz的基带信号；
4、每路基带信号都输入至一片采样时钟为5000MHz，量化位数10bit的高性能模数转换芯片EV10AQ190进行数字化，数字化后的高速数据通过差分总线传输至高性能、片内资源丰富的FPGA芯片10AX115H2F34I3SG后做数字化处理。
5、数字化处理的结构经干扰决策模块生成相应干扰指令，产生相应干扰时序和输出。
6、通过D/A(数/模)转换器AD9739完成信号的数模转换。经中频放大后输出3～5GHz的干扰信号。
7、3～5GHz的干扰信号经过下变频本振电路生成8～16GHz范围的射频干扰信号，并通过第二天线发射出去。
8、干扰控制模块使用片内资源较丰富的FPGA芯片4SGX230KF40I4实现，主要完成上变频本振电路和下变频本振电路的本振的控制，发射波门的控制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，其特征在于包括如下步骤：
S1,第一天线接收到的射频信号经过下变频本振电路生成中频信号；
S2,中频信号经过中频微波模块后生成基带信号；
S3,输入至A/D转换芯片进行数字化，数字化后的数据通过FPGA实现基带信号的精细测量和存储，即数字储频；
S4,数字储频的结果用于制定干扰决策，产生相应干扰时序并输出；
S5,通过D/A变换器完成信号的数模转换,经中频微波模块后生成待发射的中频干扰信号；
S6,将待发射的中频干扰信号经过上变频本振电路处理，通过第二天线发射出去；
S7,干扰控制模块是通过对下变频本振电路和上变频本振电路的不同本振的控制，选择不同信道的雷达干扰目标，并控制发射波门决定当前干扰的目标；根据干扰目标的个数，制定干扰策略。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，其特征在于：所述步骤S7中根据干扰目标的个数，制定干扰策略的具体步骤为：
若此时有一个干扰目标，则上变频本振电路和下变频本振电路以及发射波门不需要进行切换；若此时有两个干扰目标A和B，则上变频本振电路和下变频本振电路以及发射波门会在目标A和目标B中进行切换，有四个干扰信号，可按照检测到信号的顺序将其依次设为目标A、目标B、目标C和目标D。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字信道化储频的多目标干扰信号产生方法，其特征在于：当存在多个目标需要干扰时，每个目标的干扰时间可选择默认时间或由终端自定义设置。
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