CN115333912B - 基于参数调制的通信干扰一体化信号设计及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于参数调制的通信干扰一体化信号设计及处理方法,在信号设计时,通过设计频率变化率和多普勒频率参数生成通信干扰一体化信号。在通信接收端信号处理时,利用相关解调器联合多普勒滤波器组的技术对通信接收端的回波信号进行处理。本发明解决了人工噪声和对方雷达信号之间的非相参性与正交频分复用OFDM一体化信号容易受多径效应影响的问题,克服了现有技术中真实目标和干扰目标易被对方雷达分离的不足,对对方雷达产生了良好的干扰效果,降低了己方传输的通信误码率。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域,更进一步涉及到通信干扰波形共享技术领域中的一种基于参数调制的通信干扰一体化信号设计及处理方法。本发明可用于生成通信与干扰一体化的信号和处理所生成的信号,实现对对方雷达进行干扰的同时,也能实现己方的通信功能。
背景技术
在通信干扰一体化技术中,通过将通信信号调制到干扰信号上或对正交频分复用OFDM(Orthogonal-Frequency Division Multiplexing)一体化信号进行功率分配,尽可能少地损失通信性能的前提下,来提高一体化信号的干扰能力,但现有信号设计方法总会损失通信传输性能或干扰性能,无法使通信和干扰的性能同时得到保证。更为严重的是,通信干扰的设备一体化方法将干扰设备和通信设备同时集中放置在一个搭载平台时,由于干扰信号往往发射宽干扰波束来大范围压制对方雷达接收机的工作范围,干扰信号很容易对干扰设备附近的己方通信设备发送的通信信号产生信号串扰,影响通信设备的通信质量。
南京理工大学在其申请的专利文献“一种基于精准干扰与精准通信一体化系统的波束成形方法”(申请号201911024786.X,申请公布号CN 110912596 A)中公开了一种基于精准干扰与精准通信一体化系统的波束成形方法。该方法构建了线性OFDM随机子载波集,并用最小发射功率作为目标函数,采用拉格朗日乘子法构建通信信息形成向量和人工噪声形成向量,实现通信功能的同时在对方设备的窃听方向上形成人工噪声能量主峰来提升干扰能力。虽然可以干扰窃听者对通信信息的接收,但是,该方法仍然存在的不足之处是,由于人工噪声和对方雷达信号非相参以致对方雷达设备非常容易滤除掉人工噪声,增加了通信信息被截获的概率。
朱晟坤等人在其发表的论文“雷达通信干扰一体化OFDM共享波形优化方法”(兵器装备工程学报,2020年)中公开了一种雷达通信干扰一体化OFDM共享波形优化方法。该方法建立了权重配置的一体化目标函数,采用基于遗传算法对OFDM信号的子载波功率通过尽可能少地损失通信性能的前提下,提高共享信号的干扰能力,使用正交频分OFDM信号给能够代表性能的雷达检测概率、通信数据率和干扰熵值目标函数赋予不同权值,使综合适应度函数值最佳。虽然该方法采用了遗传算法进行优化,但是,该方法仍然存在的不足之处是,由OFDM信号在空间中容易受到多径效应的影响产生符号间干扰和信道间干扰,从而损失一部分通信信息,导致误码率上升。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有技术的不足,提供一种基于参数调制的通信干扰一体化信号设计及处理方法,用于解决由于人工噪声和对方雷达信号非相参以致对方的雷达设备易滤除人工噪声问题,以及OFDM信号在空间中容易受到多径效应的影响产生符号间干扰和信道间干扰从而损失一部分通信信息的问题。
实现本发明目的的具体思路是:本发明将设计的频率变化率参数、多普勒频率参数、发射功率参数、假目标时延间隔参数,调制到截获的对方雷达探测信号上,生成通信干扰一体化信号,此技术的特点是通信干扰一体化信号和对方雷达信号半相参,根据截获的对方雷达探测信号的频率变化率,微调该频率变化率得到不同的频率变化率参数,将每个频率变化率参数、多普勒频率参数、发射功率参数和截获的对方雷达探测信号输入到调制信号发生器中,获得和截获的对方雷达探测信号具有相似的时域和频域特性的通信干扰一体化信号,解决了由于人工噪声和对方雷达信号非相参以致对方的雷达设备易滤除人工噪声的问题,能够在雷达信号处理后产生密级的假目标特性,提升了通信干扰一体化信号的干扰成功率。本发明在通信接收端利用相关解调器和多普勒滤波器,对收到的回波信号进行解调处理,获取通信干扰一体化信号所携带的通信信息,此技术的特点是解调方法不受多径效应影响,将回波信号输入到相关解调器中,通过比较器获取峰值脉冲信号并映射为通信干扰一体化信号中频率变化率参数所携带的二进制通信信息,同时将回波信号输入到多普勒滤波器中输出映射为多普勒频率参数所携带的通信信息,从而获取到通信干扰一体化信号中携带的全部通信信息,解决了由OFDM信号在空间中容易受到多径效应的影响产生符号间干扰和信道间干扰,从而引起混叠产生较高误码率的问题,对携带通信信息的频率变化率参数和多普勒频率参数在解调端分别解调,参数在不同的通道间分别进行处理不会相互干扰,降低了通信误码率。
本发明生成通信干扰一体化信号的具体步骤如下:
步骤1,设计频率变化率参数:
步骤1.1,按照下式,选择待生成通信干扰一体化信号中每个频率变化率参数:
其中,|·|表示绝对值操作,μk表示待生成通信干扰一体化信号中第k个序号的频率变化率参数,P表示待生成通信干扰一体化信号中准备携带的通信信息的二进制数据的总数,M表示截获的雷达探测信号的脉冲积累数,μ表示截获的对方雷达探测信号的频率变化率,Tp表示截获的对方雷达探测信号的每个脉冲的时间宽度,B表示截获的对方雷达探测信号所占据的频带宽度;
步骤1.2,通信发送端将二进制数据依次以位二进制数据为一组输入到串并转换器中,输出共Q个并行数组,Q=M;
步骤1.3,将每个并行数组中依次序的前个二进制数据映射为一个十进制数,每个十进制数按其序号与频率变化率参数的序号对应相等;
步骤2,设计多普勒频率参数:
步骤2.1,设计待生成通信干扰一体化信号中每个多普勒频率参数;
步骤2.2,将每个并行数组中依次序的后个二进制数据映射为一个十进制数,每个十进制数按其序号与多普勒频率参数的序号对应相等;
步骤3,设计待生成通信干扰一体化信号的发射功率和假目标时延间隔参数:
步骤3.1,利用脉冲压缩功率补偿公式,设计待生成通信干扰一体化信号的发射功率参数;
步骤3.2,利用假目标时延计算公式,设计待生成通信干扰一体化信号的假目标时延间隔参数;
步骤4,将参数调制到截获的对方雷达探测信号上生成通信干扰一体化信号:
步骤4.1,将频率变化率参数、多普勒频率参数、发射功率参数和截获的对方雷达探测信号输入到调制信号发生器中,输出生成的初始通信干扰一体化信号;
步骤4.2,采用时域调制方法,将生成的初始通信干扰一体化信号进行等时长延时,得到长度为/>的通信干扰一体化信号,其中,PRT表示截获的对方雷达探测信号的脉冲重复周期,ΔT表示生成的通信干扰一体化信号的假目标时延间隔。
本发明对生成的通信干扰一体化信号进行处理的步骤包括如下:
步骤1,产生同步参考信号:
通信接收端接收通信干扰一体化信号和空间噪声共同组成的回波信号,将接收到的回波信号中频率变化率和被截获雷达探测信号的频率变化率相同的信号作为解调处理的同步参考信号,将同步参考信号时间起点以前接收到的信号幅值置0;
步骤2,解调频率变化率参数:
步骤2.1,将回波信号输入到相关解调器中,输出相关解调器相关处理后的信号;
步骤2.2,将相关解调器相关处理后的信号输入到比较器中,输出峰值脉冲信号;
步骤2.3,将每个峰值脉冲信号按照采样时间进行排序,提取每个峰值脉冲信号中的频率变化率参数的序号,将每个频率变化率参数的序号按照十进制转二进制方法转换为一个长度为的二进制数据序列,获取通信干扰一体化信号中频率变化率参数所携带的通信信息;
步骤3,解调多普勒频率参数:
步骤3.1,将回波信号输入到多普勒滤波器中,输出频域多普勒信号;
步骤3.2,将多普勒滤波器的个子频率通道输出的多普勒频率参数按照频率大小进行排序,将每个子频率通道输出的多普勒频率参数的序号按照十进制转二进制方法转换为一个长度为/>的二进制数据序列,获取通信干扰一体化信号中多普勒频率参数所携带的通信信息;
步骤4,获取通信干扰一体化信号所携带的通信信息:
将每个频率变化率参数所携带的通信信息与每个多普勒频率参数所携带的通信信息首尾依次序拼接相连,得到通信干扰一体化信号所携带的通信信息的完整二进制数据序列。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
第一,由于本发明在设计通信干扰一体化信号时,将设计的频率变化率参数、多普勒频率参数、发射功率参数、假目标时延间隔参数,调制到截获的对方雷达探测信号上生成通信干扰一体化信号,克服了现有技术中人工噪声和对方雷达信号非相参,易被对方雷达噪声滤波器滤除的不足。使得本发明不仅可以保留通信干扰一体化信号的部分脉压增益,也使对方雷达探测信号和己方通信干扰一体化信号半相参,生成的通信干扰一体化信号具有密集假目标的时域特性,降低了对方雷达正确探测期望目标的截获概率,使得本发明设计的通信干扰一体化信号在对方雷达使用抗干扰措施的情况下也具有高干扰成功率。
第二,由于本发明在处理通信干扰一体化信号时,利用相关解调器和多普勒滤波器对通信接收端接收到的回波信号进行解调处理,获取通信干扰一体化信号所携带的通信信息,参数在不同的通道间分别进行处理不会相互干扰,克服了现有技术中通信解调方式容易受到多径效应的影响产生符号间干扰和信道间干扰的不足。使得本发明的通信干扰一体化信号所携带的通信信息的码间分辨率高,通信接收端能够正确接收到通信干扰一体化信号所携带的通信信息,降低了通信信息传输过程中的误码率。
附图说明
图1是本发明的流程图;
图2是本发明仿真实验1的对比图;
图3是本发明仿真实验2的对比图;
图4是本发明仿真实验3对回波信号解调后不同信噪比条件下的误码率曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步的描述。
参照图1和实施例,对本发明的实现步骤做进一步的描述。
步骤1,设计频率变化率参数。
步骤1.1,为同时兼备良好通信和干扰效果,将获取的对方雷达探测信号的频率变化率微调,该微调范围需满足一定约束条件,该条件要求保留通信干扰一体化信号的部分脉压增益以遮蔽真实目标,在满足约束的条件下选择待生成通信干扰一体化信号中每个频率变化率参数。
按照下式,选择待生成通信干扰一体化信号中每个频率变化率参数:
其中,|·|表示绝对值操作,μk表示待生成通信干扰一体化信号中第k个序号的频率变化率参数,μ表示截获的对方雷达探测信号的频率变化率,Tp表示截获的对方雷达探测信号的每个脉冲的时间宽度,B表示截获的对方雷达探测信号所占据的频带宽度。
步骤1.2,机载通信发送端通过高速信号发生器随机产生二进制数据组成的通信信息,将二进制数据依次以位二进制数据为一组输入到串并转换器中,输出共Q个并行数组,P表示待生成通信干扰一体化信号中准备携带的通信信息的二进制数据的总数,M表示截获的雷达探测信号的脉冲积累数,Q=M,P取M的整数倍数且数值与M不同。
本发明实施例中机载雷达发送端通过高速信号发生器随机产生通信信息的16个二进制数据[1,1,1,1,0,0,0,1,0,1,0,0,1,0,1,0],将二进制数据依次以4位二进制数据为一组输入到串并转换器中,输出共4个并行数组[1111]、[0001]、[0100]、[1010]。
步骤1.3,将每个并行数组中依次序的前个二进制数据映射为一个十进制数,每个十进制数按其序号与频率变化率参数的序号对应相等,本发明实施例中每个并行数组中[1111]、[0001]、[0100]、[1010]依次序的前2个二进制数据[11][00][01][10]映射为一个十进制数3,0,1,2,每个十进制数按其序号与频率变化率参数的序号对应相等,具体为μ3,μ0,μ1,μ2。
步骤2,设计多普勒频率参数。
步骤2.1,在多普勒频域设计待生成通信干扰一体化信号中的每个多普勒频率参数,使得待生成的通信干扰一体化信号在多普勒频域随机分布,很难被对方雷达检测到待生成的通信干扰一体化信号,从而实现对真实目标的遮蔽。
按照下式,设计待生成通信干扰一体化信号中每个多普勒频率参数:
其中,fd表示待生成通信干扰一体化信号中第d个序号的多普勒频率参数,d表示待生成通信干扰一体化信号中多普勒频率参数的序号,
步骤2.2,将每个并行数组中依次序的后个二进制数据映射为一个十进制数,每个十进制数按其序号与多普勒频率参数的序号对应相等,本发明实施例中每个并行数组中[1111]、[0001]、[0100]、[1010]依次序的后2个二进制数据[11][01][00][10]映射为十进制数3,1,0,2,每个十进制数按其序号与多普勒频率参数的序号对应相等,具体为f3,f1,f0,f2。
步骤3,设计待生成通信干扰一体化信号的发射功率和假目标时延间隔参数。
步骤3.1,在步骤1中设计了频率变化率参数μk,在频率变化率μ进行了调整的状态下,频率变化率参数μk会造成待生成通信干扰一体化信号的能量衰减。因此,需要通过对待生成通信干扰一体化信号的发射功率进行能量补偿,以尽可能减小待生成通信干扰一体化信号在接收端处理时出现的包络起伏。
按照下式,设计待生成通信干扰一体化信号的发射功率参数:
其中,Ak 2表示频率变化率为μk的待生成通信干扰一体化信号的发射功率,Pt表示第t个采样时刻的截获的对方雷达探测信号的参考发射功率。
步骤3.2,待生成的通信干扰一体化信号可以遮蔽真实信号,但不能保证完全遮蔽真实信号,需要对待生成的通信干扰一体化信号延时,得到待生成的具有密集假目标特性的通信干扰一体化信号,以确保可以完全遮蔽真实信号。因此,需要设计待生成通信干扰一体化信号的假目标时延间隔参数,为保证待生成的具有密集假目标特性的通信干扰一体化信号的密集度,ΔT越小越好,可以选择频率变化率参数中对应待生成通信干扰一体化信号脉宽的最小值,本发明实施例中失配干扰信号中每个假目标时延间隔取值相等。
按照下式,设计待生成通信干扰一体化信号的假目标时延间隔参数:
其中,max{·}表示集合中取最大值的操作。
步骤4,将参数调制到截获的对方雷达探测信号上生成通信干扰一体化信号。
步骤4.1,将频率变化率参数、多普勒频率参数、发射功率参数和截获的对方雷达探测信号输入到调制信号发生器中,输出生成的初始通信干扰一体化信号。
调制信号发生器的时域响应函数如下:
skd(t)=Akexp[j(πμkt2+2πfdt)]
其中,skd(t)表示第k个频率变化率参数和第d个多普勒频率参数对应的通信干扰一体化信号在第t个采样时刻的时域响应函数,t取值范围为[-Tp/2,Tp/2],Ak表示第k个通信干扰一体化信号的幅度,exp(·)表示以自然常数e为底的指数操作,j表示虚数单位符号,π表示圆周率,fd表示待生成通信干扰一体化信号的第d个多普勒频率参数。
步骤4.2,采用时域调制方法,将生成的初始通信干扰一体化信号进行等时长延时,得到长度为/>的通信干扰一体化信号,其中,PRT表示截获的对方雷达探测信号的脉冲重复周期,ΔT表示生成的通信干扰一体化信号的假目标时延间隔。进行延时后的信号对截获的雷达探测信号的压制能力更强,在时域和频域具有了密集假目标的波形特点。
步骤5,利用相关解调器和多普勒滤波器,对通信端接收到的回波信号进行解调处理,获取通信干扰一体化信号所携带的通信信息。
步骤5.1,通信接收端接收通信干扰一体化信号和空间噪声共同组成的回波信号,将接收到的回波信号中频率变化率和被截获雷达探测信号的频率变化率相同的信号作为解调处理的同步参考信号,将同步参考信号时间起点以前接收到的信号幅值置0。
步骤5.2,将回波信号输入到相关解调器中,输出相关解调器相关处理后的信号,按照下式,相关解调器的时域响应函数如下:
sr(t)=exp(jπμkt2)
其中,sr(t)表示相关解调器中第r个子通道在第t个采样时刻的时域响应函数,j表示虚数单位符号,π表示圆周率,t表示采样时刻。
步骤5.3,将相关解调器相关处理后的信号输入到比较器中,输出峰值脉冲信号。
步骤5.4,将每个峰值脉冲信号按照采样时间进行排序,提取每个峰值脉冲信号中的频率变化率参数的序号,将每个频率变化率参数的序号按照十进制转二进制方法转换为一个长度为的二进制数据序列,获取通信干扰一体化信号中频率变化率参数所携带的通信信息。
步骤5.5,将回波信号输入到多普勒滤波器中,输出频域多普勒信号。
步骤5.6,将多普勒滤波器的个子频率通道输出的多普勒频率参数按照频率大小进行排序,将每个子频率通道输出的多普勒频率参数的序号按照十进制转二进制方法转换为一个长度为/>的二进制数据序列,获取通信干扰一体化信号中多普勒频率参数所携带的通信信息。
步骤5.7,将每个频率变化率参数所携带的通信信息与每个多普勒频率参数所携带的通信信息首尾依次序拼接相连,得到通信干扰一体化信号所携带的通信信息的完整二进制数据序列。
下面结合仿真实验对本发明做进一步的描述。
1、仿真实验条件:
本发明的仿真实验的硬件平台:CPU为Intel Core i7-7700,RAM为8GB。
本发明的仿真实验的软件平台:Windows 10操作系统和Matlab R2019a。
本次仿真实验设定对方雷达信号脉宽Tp=5μs,带宽B=15MHz,干扰信号频率变化率μ为3×1011Hz/s,采样率fs=30MHz,脉冲重复周期PRT=1500μs,脉冲重复频率PRF=667Hz,数组个数N=4。根据上述参数设计原则,设置2个二进制数据映射4个频率变化率率,2个二进制数据映射4个多普勒频率,假目标时延间隔ΔT算得为1.3333μs。由于密集假目标失配干扰信号的个数越多,遮蔽效果越好,但该密集假目标失配干扰信号的个数要求不超过所截获雷达信号的脉冲重复周期PRT与ΔT的比值,因此,按照该要求,计算密集假目标失配干扰信号个数最大为300个。设置该雷达具有两个感兴趣的真实目标,目标1距离雷达70km、相对速度为21m/s;目标2距离雷达80km、相对速度为50m/s。
2、仿真实验内容与结果分析。
本发明的仿真实验是采用本发明提出的基于参数调制的通信干扰一体化信号设计方法,在雷达发送端产生一个线性调频信号,在通信发送端随机产生一个由二进制数据组成的序列,用二进制序列编码每个频率变化率参数和每个多普勒频率参数,通过本发明通信干扰一体化信号设计方法,产生通信干扰一体化信号,信号发射机发射该信号后,通信接收端接收到通信干扰一体化信号,雷达接收端接收到雷达回波信号和通信干扰一体化信号,通过本发明通信干扰一体化信号处理方法,通信接收端对回波信号解调得到对每个频率变化率参数和每个多普勒频率参数的处理结果。通过Matlab R2019a仿真该流程,对比雷达回波信号和本发明通信干扰一体化信号的时域脉压结果图如图2所示;对比雷达回波信号和本发明通信干扰一体化信号的频域动目标检测处理结果图如图3所示;不同信噪比条件下本发明通信干扰一体化信号的误比特率曲线图4所示。
本发明的仿真实验中使用本发明方法,仿真雷达回波信号和本发明通信干扰一体化信号的时域脉压,得到图2中的两种信号的时域脉压结果图的对比图。图2中的x轴均表示一个脉冲重复周期内的采样点数,y轴表示信号幅值。图2(a)为包含人工噪声的雷达回波信号的时域脉压处理后的结果图,图2(b)为通信干扰一体化信号的时域脉压处理后的结果图。由图2(a)可以看到峰值和采样点数都清晰的两个雷达回波信号,表示雷达探测到了两个不同距离的目标,雷达能够正确进行能量和距离测量。图2(b)为具有密集假目标特性的信号,真正的目标信号已经被大量的假目标信号覆盖,雷达无法正确进行能量和距离测量,通信干扰一体化信号可以对雷达产生良好的干扰效果。
本发明的仿真实验中使用本发明方法,仿真雷达回波信号和本发明通信干扰一体化信号的频域动目标检测,得到图3中的两种信号的时域脉压结果图的对比图。图3(a)为包含人工噪声的雷达回波信号的动目标检测处理后的结果图,图3(b)是通信干扰一体化信号的动目标检测处理后的结果图。图3(a)与图3(b)的x轴均表示多普勒通道数,y轴表示距离维采样点数,z轴表示回波信号的幅值。图3(a)中可以看出,当回波信号未加干扰时,对方雷达可以使用动目标检测技术在不同的多普勒通道中正确检测出两个有不同速度的运动目标,图3(b)中可以看出,当雷达接收机对接收的通信干扰一体化信号的回波做处理后,在两个有不同速度的运动目标的周围产生了大量有较大峰值的密集假目标,遮盖住了两个真实目标。
本发明的仿真实验中使用本发明方法,仿真不同信噪比条件下通信干扰一体化信号的误比特率,得到图4中通信干扰一体化信号的误比特率图。图4的x轴表示信噪比,y轴表示误比特率,从图中可以看出,当信噪比越大,即信号中所包含的噪声越小时,相应的误码率越低,并且当信噪比仅大于6dB时,误码率可以下降到10-5以下,本发明的通信干扰一体化信号可以在较高噪声的环境中具有低的误码率性能,在解码通信信息时能够正确检测出通信发送端传输的通信信息。
Claims (4)
1.一种基于参数调制的通信干扰一体化信号设计方法,其特征在于,将设计的频率变化率参数、多普勒频率参数、发射功率参数、假目标时延间隔参数,调制到截获的对方雷达探测信号上,生成通信干扰一体化信号,该信号设计方法的步骤包括如下:
步骤1,设计频率变化率参数:
步骤1.1,按照下式,选择待生成通信干扰一体化信号中每个频率变化率参数:
其中,|·|表示绝对值操作,μk表示待生成通信干扰一体化信号中第k个序号的频率变化率参数,P表示待生成通信干扰一体化信号中准备携带的通信信息的二进制数据的总数,M表示截获的雷达探测信号的脉冲积累数,μ表示截获的对方雷达探测信号的频率变化率,Tp表示截获的对方雷达探测信号的每个脉冲的时间宽度,B表示截获的对方雷达探测信号所占据的频带宽度;
步骤1.2,通信发送端将二进制数据依次以位二进制数据为一组输入到串并转换器中,输出共Q个并行数组,Q=M;
步骤1.3,将每个并行数组中依次序的前个二进制数据映射为一个十进制数,每个十进制数按其序号与频率变化率参数的序号对应相等;
步骤2,设计多普勒频率参数:
步骤2.1,按照下式,设计待生成通信干扰一体化信号中每个多普勒频率参数:
其中,fd表示待生成通信干扰一体化信号中第d个序号的多普勒频率参数,d表示待生成通信干扰一体化信号中多普勒频率参数的序号,
步骤2.2,将每个并行数组中依次序的后个二进制数据映射为一个十进制数,每个十进制数按其序号与多普勒频率参数的序号对应相等;
步骤3,设计待生成通信干扰一体化信号的发射功率和假目标时延间隔参数:
步骤3.1,利用下述脉冲压缩功率补偿公式,设计待生成通信干扰一体化信号的发射功率参数:
其中,Ak 2表示频率变化率为μk的待生成通信干扰一体化信号的发射功率,Pt表示第t个采样时刻的截获的对方雷达探测信号的参考发射功率;
步骤3.2,利用下述假目标时延计算公式,设计待生成通信干扰一体化信号的假目标时延间隔参数:
其中,max{·}表示取最大值的操作;
步骤4,将参数调制到截获的对方雷达探测信号上生成通信干扰一体化信号:
步骤4.1,将频率变化率参数、多普勒频率参数、发射功率参数和截获的对方雷达探测信号输入到调制信号发生器中,输出生成的初始通信干扰一体化信号;
步骤4.2,采用时域调制方法,将生成的初始通信干扰一体化信号进行等时长延时,得到长度为/>的通信干扰一体化信号,其中,PRT表示截获的对方雷达探测信号的脉冲重复周期,ΔT表示生成的通信干扰一体化信号的假目标时延间隔。
2.根据权利要求1所述的基于参数调制的通信干扰一体化信号设计方法,其特征在于,步骤4.1中所述的调制信号发生器的时域响应函数如下:
skd(t)=Akexp[j(πμkt2+2πfdt)]
其中,skd(t)表示第k个频率变化率参数和第d个多普勒频率参数对应的通信干扰一体化信号在第t个采样时刻的时域响应函数,t取值范围为[-Tp/2,Tp/2],Ak表示第k个通信干扰一体化信号的幅度,exp(·)表示以自然常数e为底的指数操作,j表示虚数单位符号,π表示圆周率,fd表示待生成通信干扰一体化信号的第d个多普勒频率参数。
3.根据权利要求1所述生成的通信干扰一体化信号的一种基于参数调制的通信干扰一体化信号处理方法,其特征在于,利用相关解调器和多普勒滤波器,对通信端接收到的回波信号进行解调处理,获取通信干扰一体化信号所携带的通信信息,该信号处理方法的步骤包括如下:
步骤1,产生同步参考信号:
通信接收端接收通信干扰一体化信号和空间噪声共同组成的回波信号,将接收到的回波信号中频率变化率和被截获雷达探测信号的频率变化率相同的信号作为解调处理的同步参考信号,将同步参考信号时间起点以前接收到的信号幅值置0;
步骤2,解调频率变化率参数:
步骤2.1,将回波信号输入到相关解调器中,输出相关解调器相关处理后的信号;
步骤2.2,将相关解调器相关处理后的信号输入到比较器中,输出峰值脉冲信号;
步骤2.3,将每个峰值脉冲信号按照采样时间进行排序,提取每个峰值脉冲信号中的频率变化率参数的序号,将每个频率变化率参数的序号按照十进制转二进制方法转换为一个长度为的二进制数据序列,获取通信干扰一体化信号中频率变化率参数所携带的通信信息;
步骤3,解调多普勒频率参数:
步骤3.1,将回波信号输入到多普勒滤波器中,输出频域多普勒信号;
步骤3.2,将多普勒滤波器的个子频率通道输出的多普勒频率参数按照频率大小进行排序,将每个子频率通道输出的多普勒频率参数的序号按照十进制转二进制方法转换为一个长度为/>的二进制数据序列,获取通信干扰一体化信号中多普勒频率参数所携带的通信信息;
步骤4,获取通信干扰一体化信号所携带的通信信息:
将每个频率变化率参数所携带的通信信息与每个多普勒频率参数所携带的通信信息首尾依次序拼接相连,得到通信干扰一体化信号所携带的通信信息的完整二进制数据序列。
4.根据权利要求3所述的基于参数调制的通信干扰一体化信号处理方法,其特征在于,步骤2.1中所述的相关解调器的时域响应函数如下:
sr(t)=exp(jπμkt2)
其中,sr(t)表示相关解调器中第r个子通道在第t个采样时刻的时域响应函数,j表示虚数单位符号,π表示圆周率,t表示采样时刻。
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