CN116106837A - 无人机载雷达干扰模拟系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雷达技术，尤其涉及一种无人机载雷达干扰模拟系统及应用，包括部署在无人机上的宽带射频模块、数字处理模块、系统控制模块以及收发天线，宽带射频模块包括接收前端、固体功放、上变频模块、下变频模块以及频率源；数字处理模块用于信号采集、信号检测、参数测量、样本提取、干扰调制。本发明可产生回波模拟信号及各种典型的雷达干扰信号，可完成雷达主副瓣信号检测，支持侦测数据库编辑及加载，能完成侦测数据记录等，是雷达目标探测及抗干扰能力验证的必备设备，可构建真实的战场复杂电磁环境，为雷达技术体制验证、功能性能验证提供低成本的解决方案。

Description

无人机载雷达干扰模拟系统及应用

技术领域

本发明涉及雷达技术，尤其涉及一种无人机载雷达干扰模拟系统。

背景技术

现代战争中，雷达电子战已成为不可缺少的重要组成部分，是决定战争胜负的重要因素之一。目前，各国极力研究，建造与发展一个整体效能高、反应速度快、生存能力强的雷达电子战系统。

雷达对抗系统是雷达电子战系统的一种，雷达干扰系统是雷达对抗系统的一种，由雷达干扰设备、引导侦察设备、指挥控制设备及其配套装置组成，能独立完成雷达干扰任务的电子系统。

无人机载雷达干扰信号产生技术的实质是利用无人机载平台，采用数字射频存储技术和雷达回波模拟技术来产生各种雷达干扰信号的技术和方法，其原理包括射频存储技术、雷达干扰原理和雷达回波模拟原理等。基于无人机载的雷达干扰信号产生技术作为新时代复杂电磁环境下雷达电子战的重要技术方向，在军事领域中具有极其重要的意义和地位。

因此需要能够模拟并适应战场复杂电磁环境的无人机载雷达干扰模拟系统，为雷达技术体制验证、功能性能验证提供低成本的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种无人机载雷达干扰模拟系统，可产生回波模拟信号及各种典型的雷达干扰信号，可完成雷达主副瓣信号检测，支持侦测数据库编辑及加载，能完成侦测数据记录等，是雷达目标探测及抗干扰能力验证的必备设备，可构建真实的战场复杂电磁环境，为雷达技术体制验证、功能性能验证提供低成本的解决方案。

除此之外，无人机载雷达干扰模拟系统可挂载在不同无人机平台上，与无人机平台有机结合成为电子对抗无人机，遂行佯装攻击、掩护干扰、分布式干扰、引诱干扰等作战任务。

为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

本发明公开的无人机载雷达干扰模拟系统，包括部署在无人机上的宽带射频模块、数字处理模块、系统控制模块以及收发天线，所述宽带射频模块包括接收前端、固体功放、上变频模块、下变频模块以及频率源；

所述收发天线连接接收前端，所述接收前端连接下变频模块，所述下变频模块连接A/D模块，所述A/D模块连接数字处理模块；

所述数字处理模块连接D/A模块，所述D/A模块连接上变频模块，所述上变频模块连接固体功放，所述固体功放连接收发天线：

所述收发天线为全向天线，收发时分复用；

所述数字处理模块用于信号采集、信号检测、参数测量、样本提取、干扰调制；

所述系统控制模块连接数字处理模块。

进一步的，本发明还包括频率源，所述频率源连接下变频模块、上变频模块、A/D模块、D/A模块。

优选的，所述收发天线接收射频信号并输入至宽带射频模块，在宽带射频模块内部4GHz~12GHz瞬时宽带覆盖，输入至下变频模块，下变频模块输出1路1GHz带宽的中频信号，由数字处理模块进行信号检测和参数测量，形成PDW参数；数字处理模块进行信号采样、存储，并根据信号分选识别结果及干扰控制命令执行相应的干扰信号调制，干扰信号经D/A转换后经上变频输出至固体功放放大后通过收发天线发射。

优选的，频率源包括频综模块，所述频综模块包括：鉴相器连接低通滤波器、低通滤波器连接压控振荡器、压控振荡器连接功分器，功分器的一路输出2分频后输入至鉴相器；功分器的另一路输出2倍频后通过开关滤波器分为两个频率段输出。

优选的，所述下变频通道为单信道变频。

优选的，所述数字处理模块包括1路2.5Gsps采样率12bit的ADC，1路2.5Gsps采样率14bit的DAC，以及用于1.3GHz~2.3GHz频率范围内1GHz带宽的数字接收处理及干扰处理的2片FPGA。

优选的，所述系统控制模块包括显控模块，所述显控模块用于实现系统显示和功能控制；

所述数字处理模块包括信号检测模块、参数测量模块、信号分选处理模块、雷达回波信号生成模块、干扰信号产生模块。

优选的，所述显控模块接收外部的任务参数、协同数据、控制命令，下发工作参数控制命令，对数据进行显示和转发；

所述参数测量模块包括PA、PW、TOA测量以及频率测量。

本发明还公开了该种无人机载雷达干扰模拟系统的应用，包括雷达回波模拟，所述雷达回波模拟包括径向逼近模拟、径向远离模拟、斜线掠过模拟、曲线掠过模拟。

进一步的，该种无人机载雷达干扰模拟系统的应用还包括雷达干扰模拟，所述雷达干扰模拟包括固定干扰源模拟、支援干扰模拟。

本发明可产生回波模拟信号及各种典型的雷达干扰信号，是雷达目标探测及抗干扰能力验证的必备设备，可构建真实的战场复杂电磁环境，为雷达技术体制验证，功能性能验证提供低成本的解决方案。

本发明具体的有益效果如下：

1、本发明能产生的干扰信号样式齐全：支持的干扰样式包括宽带噪声、瞄频噪声、灵巧噪声、扫频干扰、间歇干扰、单假目标距离速度联合拖引、多假目标距离速度联合拖引、卷积调制多假目标等等，并可支持用户自定义的组合干扰；

2、本发明高集成小型化的同时保证了系统性能：系统高度集成，在做到小型化、轻量化的同时，没有损失系统的功能以及性能；

3、本发明提供插件化且适应多平台：采用自主开发的跨平台柔性集成框架，软件功能插件化，支持通过加载新插件的方式快速扩展系统能力；同时，支持多种操作系统平台；

4、本发明体积小重量轻，可应用于无人平台，适应各种对抗、试验场景的构建。

附图说明

图1为实施例1的原理框图。

图2为下变频模块组成示意图。

图3为频综的原理框图。

图4为频综的工作流程图。

图5为无人机载雷达干扰模拟系统软件架构图。

图6为系统控制及信号流图。

图7为信号分选软件流程框图。

图8为信号检测流程图。

图9为相位差分测频原理图。

图10为信号分选处理的流程图。

图11为雷达回波模拟应用场景示意图。

图12为雷达干扰模拟场景示意图。

图13为支援干扰应用场景示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

本实施例公开一种无人机载雷达干扰模拟系统，具体如下：

如图1所示，本实施例基于宽带射频收发通道、宽带数字接收机、数字射频存储(DRFM)、全数字干扰调制等技术实现。

收发天线采用一个全向天线，收发时分复用。

宽带射频模块包括接收前端、固态功放、下变频通道、上变频通道、频综等，接收时，主要完成射频信号的滤波放大、下变频，形成中频信号送信号处理单元；发射时，将来自信号处理单元的的中频干扰信号进行上变频、滤波放大后送发射机单元；同时，为系统提供基准时钟、采样时钟等点频源信号。

数字处理模块集成高速ADC、高速DAC、大规模FPGA等，主要完成信号检测、参数测量、样本提取、时序控制、干扰调制、回波模拟、通信接口等功能。

天线接收到射频信号通过电缆进入到宽带射频模块，在模块内部4GHz~12GHz瞬时宽带覆盖，进入到变频模块，输出1路1GHz带宽（1.3GHz~2.3GHz）的中频信号，由数字处理模块进行信号检测和参数测量，形成PDW参数。数字处理模块同时进行信号采样存储，并根据信号分选识别结果及干扰控制命令执行相应的干扰信号调制。干扰信号经D/A转换后上变频输出。

电源模块将外部提供的DC28V供电转换为内部所需的直流供电。

本实施公开的宽带射频模块具体如下：

射频前端送入的1路4GHz～12GHz信号，经开关滤波组件，分别与本振混频滤波后，滤波放大输出给数字处理模块。频综主要产生送给变频组件的本振信号，以及送给信号采集处理的系统采样时钟。对其主要功能要求如下：

下变频：将送入的1路4GHz～12GHz信号通过滤波变频后到1.8GHz±500MHz中频输出。

系统相参信号产生：接收本振信号、采样时钟信号全相参。

频率捷变功能：本振信号。实现频率捷变功能。

输入信号功率可调，实现灵敏度控制。

通讯、频率控制与工作状态检测功能：工作过程中，频综模块应通过同步串口与信号处理器进行通讯，接收来自信号处理单元的各种工作参数，并控制变频组件，完成频综和变频组件工作状态的上报。

本实施例的宽带射频模块的性能指标：

工作频率范围：4GHz～12GHz；

通道数：1路；

灵敏度：-50dBm~10dBm范围可调；

中频频率及带宽：1.8GHz±0.5GHz，瞬时带宽：1GHz；

输出信号功率范围：-60～30dBm；

噪声系数：≤10dB；

输入P-1：≥-30dBm；

杂波电平：输出端≤-50dBm；

第二中频抑制：≥35dBc（输入-30dBm时）；

谐波抑制：≥40dBc。

交调抑制：≥40dBc。

MGC控制范围：≥60dB；

MGC控制步进：1dB。

基于上述功能和性能要求，宽带射频模块包含1个下变频组件、1个上变频组件、1个频率源模块、1个2.4g时钟组件，共同完成上下变频、功率放大等功能。其中：上下变频目前有两种变频方案，一种是采用单信道的变频方案（简称单信道变频方案），另一种是按照多点频、多信道独立进行变频的方式（简称多信道变频方案）。

考虑到对杂散、虚假信号和镜频抑制等方面的要求，拟采用较为成熟的单信道变频方案，把频率划分为3个频段：3GHz~5.4GHz、5.2GHz~8.3GHz、8.1GHz~12.5GHz，采用开关滤波组进行频段选择。如图2所示，下变频采用两次变频，最终下变到1.8GHz。

链路射频端预置40dB数控衰减，分别为1，2，4，8，16，40dB步进。另外通道预留1bit校准位，用于调整开关滤波器之间的一致性（可选择范围为1-3dB）。同时有2bit固定调整位用于调整通道之间的幅度一致性(校准位后剩下的控制位通过固定于0电平或者高电平实现通道增益调整)。

本变频方案互调分量较少，混频器的抑制一般都在20dBc以上。

本实施例公开的毫米波频综如图3、图4所示，鉴相器选用国腾的GM4704，VCO选用HMC773，输出12-20GHz频率信号，通过二倍频输出到24-40GHz，最后通过开关滤波器分为两段（24~32GHz，32~40GHz）输出，开关滤波器的作用主要是滤除谐波。

本实施例公开的数字处理模块具体如下：

数字处理模块是整个数字信号处理的核心，承担了中频模拟信号到数字信号的转换，以及完成中频带宽内信号监测和参数测量，干扰信号的产生以及中频数字信号到模拟信号的转换。数字处理模块可适应常规脉冲、脉冲多普勒、线性调频、频率捷变、重频抖动、重频参差、连续波等雷达信号。

模块采用VPX架构，射频采用后出线方，方便模块维护和拆卸。模块上有1路2.5Gsps采样率12bit的ADC，1路2.5Gsps采样率14bit的DAC，后接2片FPGA，用于1.3GHz~2.3GHz频率范围内1GHz带宽的数字接收处理及干扰处理。模块中的多组DDR3存储器，用于存放原始数据和PDW数据。DDR3选用4Gbit容量（256M*16bit），每组2片，A组和B组一起构成256M*32bit的乒乓存储器，用于存放最高2.5Gsps采样率12bit的原始数据。对于2.5Gsps采样率原始数据，单次连续存储时间可达200ms以上。

瞬时带宽1GHz，中频1.3GHz~2.3GHz范围，ADC采集选用成熟产品ADC9625-2.5，最高采样率可以达到2.5Gsps，在2.4Gsps采样情况下可以做到有效位8bit以上。

FPGA主要完成数字信道化和参数提取，选用XC7VX690T-FFG1927I，该FPGA具有693120个逻辑单元，3600个DSP单元，可满足数字信道化和参数提取的FPGA算法需求。

本实施例公开的系统控制模块具体如下：

系统控制模块是整个系统的控制中心，用于对内对外的控制功能实现，以及系统工作流程的管控。

系统控制部分如下：

具备有线、无线通信功能；

具备接收、处理执行显控命令的功能；

具备系统自检功能；

具备工作库加载、管理功能；

具备系统工作流程、逻辑管理功能。

预处理部分如下：

具备对输入的PDW进行参数过滤功能（频率、方位、脉宽）；

新信号区分为A、B两区，每区最多存贮4096个PDW，可乒乓操作；

关联比较器数量：≥96个，可按频率、方位和脉宽预分选；

小盒信号区：≥96个，每个含A/B两区最多可采集256个PDW，实现脉冲幅度选大采集；

具备自检功能。

时序控制部分如下：

可对输入的方位、幅度、频率等实时信号进行处理；

脉冲重复周期范围：3µs～10ms；

脉冲宽度范围：0.125µs～500µs；

脉冲信号占空比范围：最高可达30％；

可以根据频率、方位、脉宽等参数进行滤波；

重频跟踪类型：常规固定重频、重频参差（最多4个，给出骨架周期）、重频抖动（最大范围为重频的10％）、脉冲多普勒、频率捷变；

具有4路跟踪器，飞轮补漏时间：1s；

重频跟踪器具有直通功能，并可根据频率、脉宽等完成直通信号的滤波；

产生干扰信号的干扰窗口、收发开关时序、幅度门控时序以及基带处理的读、写时间窗口等。

无线通信模块选用市面成熟产品，支持8km范围内的数据通信。

本实施例还公开了电源模块，电源模块将输入的AC220V50Hz供电转换为DC12V供设备使用，接收变频通道模块和数字部分在各自模块内部完成DC/DC变换。

AC/DC电源模块采用成熟产品，指标要求功耗不高于250W，考虑一定裕量，选用输出为DC12V/25A的COA120-220S12。

本实施例还公开了电池，本实施例支持市电供电和电池供电两种方式，电池外置；电池为DC28V，容量不小于100Wh，可支持设备工作30分钟以上。

本实施例公开了收发天线的主要指标参数：

频段：4～12GHz；

增益：不小于0dBi；

天线覆盖范围：水平360°，俯仰不小于±30°；

天线驻波比：小于2.0。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例公开了数字处理模块、系统控制模块的软件实现方式，具体如下：

软件架构系统

如图5所示，无人机载雷达干扰模拟系统软件主要分为两个部分，分别是系统显控软件和信号处理软件，所述显控软件包括显示组件、控制组件、日志管理和数据库管理，显控软件部署于计算机模块，实现系统显示和功能控制；所述信号处理软件包括信号采集测量、信号分选识别、雷达波回模拟和干扰信号产生，信号处理软件部署于数字处理模块，实现信号采集处理、信号分选识别以及回波、干扰信号产生等功能。二者通过网络和RapidIO总线进行数据通信。

系统控制及信号流图如图6所示。

系统显控软件主要完成显示和控制两个主要功能，包括态势显示、分选结果显示，干扰控制及雷达回报模拟控制等功能。系统显软件和显示控制软件通过网络方式进行通信。

显示控制软件接收系统外部的任务参数、协同数据、控制命令等；向系统控制软件下发工作参数控制命令，对系统控制软件上报的数据进行显示和转发。具备电磁侦测数据库编辑功能，可自行编辑地面雷达参数，加载数据库。具备干扰策略数据库编辑功能，能够导入典型干扰策略。

显示控制软件上电后进入初始化流程，初始化完成后根据预设值的任务参数进行实时监测，接收到信号数据后进行存储、分选和分析并上报。

脉冲参数分析显示

脉冲参数分析界面主要用于PDW参数的事后离线分析，除包含PDW参数-时间分析界面外，还包括各种统计分析界面图。

脉冲参数分析，可以显示引导窄带后的1GHz范围内的PDW参数-时间分析结果。

分选结果显示

信号分选将从大量随机交叠的脉冲信号流中分离出各个雷达脉冲串，并选出有用信号。分选过程中按照一定的时间间隔形成一个分选节拍，每个分选节拍处理结果分别上报显控软件，基本的分选流程如图7所示；

DOA聚类：是指将接收到的信号按照到达方向进行分组，DOA聚类的目的是将来自同一方向的信号分到同一组中，以便后续的处理步骤更加精细。

频率聚类：在DOA聚类的基础上，可以对同一方向的信号进行频率聚类。频率聚类的目的是将同一信号的多个频率分到同一组中，以便后续的处理步骤更加精细。

幅度稀释：幅度稀释是指通过控制信号的幅度来调整信号的强度。幅度稀释的目的是使信号的强度更加均衡，以便后续的处理步骤更加精细。

直方图统计分析：直方图统计分析是指对信号的幅度进行直方图统计，以了解信号的强度分布情况。直方图统计分析可以帮助识别和过滤掉异常信号。

库匹配：库匹配是指将接收到的信号与预先建立的信号库进行匹配。通过库匹配可以识别和提取出特定的信号，最后得到分选结果。

显示控制软件将接收到的分选结果进行显示，根据库匹配结果，使用颜色区分不同属性的目标，并可进行详细信息显示。

数据库管理

可通过加载、编辑数据库方式提供雷达库管理功能，对目标雷达数据库进行加载和编辑管理，支持信号分选、识别。

具备干扰策略数据库编辑、加载功能，能够导入典型干扰策略，用于干扰信号的产生。

系统控制软件

系统控制软件用于对雷达信号侦测系统的控制、数据接收、处理、回波产生及干扰产生等。系统控制软件通过RapidIO接口向信号处理模块下发工作参数，接收上报的PDW数据和原始信号数据等信息，进行处理、存储和上报。具体如下：

1）工作参数控制：系统控制软件根据显示控制软件下发的控制信息，通过RapidIO接口向硬件下发工作参数命令。

2）前端参数控制：系统控制软件根据显示控制软件下发的方位俯仰信息，通过RapidIO接口向前端下发控制参数命令。

3）信号数据接收：系统控制软件通过RapidIO接口接收硬件上报的信号数据，包括PDW数据和原始信号数据信息。

4）信号数据处理：系统控制软件对接收到的PDW数据和原始信号数据进行解析和处理。分选过程中按照一定的时间间隔形成一个分选节拍，进行目标库匹配，向显示控制软件上报匹配后的结果。 对原始信号数据信息进行分析，得到原始波形、频谱、时频和时相信息，并分析出携带的调制信息，上报到显示控制软件进行显示。

5）信号数据存储：系统控制软件对接收到的PDW数据和原始信号数据按照时间信息进行存储，存储到本地硬盘中。

6）雷达回波控制参数：显控界面提供雷达回波参数控制接口，用户输入选择参数下发，通过RapidIO接口向数字处理软件下发工作参数命令。

7）干扰信号控制参数：显控界面提供雷达干扰参数控制接口，用户输入选择参数下发，通过RapidIO接口向数字处理软件下发工作参数命令。

日志管理

日志管理主要功能包括：

a)提供软件启动、运行、停止等情况的日志记录；

b)提供软件异常情况的日志记录，包括组件名称、异常原因、异常位置、异常等级等项；

c)提供日志显示、查询与保存功能；

d)同一日志记录，包括组件ID、时间、事件、等级；加载日志文件，根据时间、

组件ID、等级进行筛选；

e）提供资源监测功能，监测对资源（内存）的使用情况。

自检

具备自检功能，包括上电自检和人工自检，可上报每个SRU的状态，将故障隔离至系统最小可更换单元。

信号处理

1、信号采集测量

信号处理模块对各个信道的基带信号进行脉冲检测测量，可以获取脉冲参数信息并支撑后续分析识别及回波、干扰信号的生成。

信号检测

如图8所示，对于需要的信道，对基带信号包络进行平滑之后进行门限检测，平滑的目的之一是减少噪声引起的包络波动，另一方面，相位编码信号幅度周期性回零，平滑可以一定程度上减少信号被门限分裂的次数。简单易行的平滑方法如下：

其中n是指采样的第n个点，是平滑前的数据，是平滑处理后的数据。经试验分析，取。

对平滑后的包络进行门限检测输出“过门限包络”，即，将信号包络低于门限部分置为0，而过门限部分保持原平滑包络不变。在一个时间片内，由过门限包络找到能量最大的信道，在该信道内搜索到信号开始点，由此点向后搜索到信号的结束点，若此段信号宽度大于一定阈值，则认为粗检测出一个信号，将这段复信号进行参数测量。搜索之后，将此信道此段“过门限包络”置零，以防止其被重复检测；重新搜索该时间段的能量最大的信道，重复以上过程，同一时间段最多搜索四个信号。若某个时间片内没有信道能量过门限，或当前时刻已经检测有4个信号，则将时间片直接向后步进。

参数测量

PA、PW和TOA测量

这三个参数的测量可以由检测结果直接得到，但检测所得脉冲前后沿为脉冲包络与固定阈值的交点，而实际的脉冲前后沿应为脉冲高度的一半较为合理，因此，根据检测所得脉冲前后沿作为粗值，向脉冲高度一半的方向进行精搜索。PA取粗测的脉冲内平均幅度。

将粗检测的脉冲前后沿之内的信号（过门限点）取平均幅度作为PA，再取PA/2与脉冲幅度的交点作为脉冲前后沿，可以得到TOA和PW，利用新的前后沿之内的复信号进行频率测量与调制方式等其他脉内信息识别。

频率测量

设脉内基带复信号，其中是瞬时频率，在短时间内认为恒定，是指第个采样点，是幅度信息，为欧拉公式表示方式，是采样间隔。实部和虚部分别为和，则瞬时频率测量原理如图9所示。其中为相位信息，计算公式为：

，一阶差分后即可求得：。

计算相位包括求反正切及解卷：利用反正切求出的相位是在之间的，需要恢复出无模糊的相位，即解卷。则

。

瞬时测频结果依然会存在以下的模糊问题：当信号处在信道的边沿附近时，即频率相对采样率较大，那么相邻采样点之间的相位差，即瞬时频率出现周期模糊的可能性增大。这种情况在信噪比较低，或者对相位编码信号，会出现较大影响，将会引起测量值较实际值偏大，需对测频结果进行一步去野值处理。

对瞬时频率进行平滑，若第n+1点的频率与第n点平滑频率之差绝对值超出了门限，则采用过去八点平滑频率均值代替当前点的平滑频率。按照信号带宽不超过10MHz计算，信道化之后的采样率为46.875Msps，该门限值取0.22。

信号分选处理

将PDW参数送给信号分选单元，由信号分选单元根据不同的雷达和雷达信号特征，对输入的实时PDW信号流进行辐射源分选、参数估计、辐射源识别、威胁程度判别和作战态势判别等。最后信号处理结果进行显示、存储、记录。

分选处理包含信号预处理、主分选处理、辐射源识别三方面，其基本流程和工作原理如图10所示。

信号预处理

信号预处理过程是：先将实时输入的脉冲参数与各种已知雷达的先验知识和先验信息(已知雷达的数据库)进行快速的匹配比较，按照匹配比较的结果分门别类类地装入各缓存器；对于已经分离出的符合雷达数据库特征的己知雷达信号PDW，放置于多个己知雷达的数据缓存区，由主处理单元按照对已知雷达信号的处理方法作进一步的分选、识别和参数估计；然后再根据已知的一般雷达信号特征的先验知识，对剩余部分PDW再进行预分选，将多个未知雷达信号PDW，单独放置于多个未知雷达的数据缓存区，由主处理单元按照对未知雷达信号的处理方法进行辐射源检测、识别和参数估值，对于认定为无用的信号立即剔除。预处理的速度应与PDW的数据流密度相匹配，尽量不发生PDW流的数据丢失。预处理中所用到的各种已知雷达的先验知识和先验信息可以是预先装载的，也可以在信号处理的过程中加以补充修改。

信号主分选处理

信号主分选处理的过程是：选取预处理分类缓存器中的数据，按照已知的先验知识和先验信息，进一步剔除与雷达特性不匹配的数据，然后对满足要求的数据进行雷达辐射源检测、状态识别和威胁程度判别等。其中对已知雷达辐射源PDW的处理是根据已知雷达信号序列PDW的相关性，对PDW进行数据的相关分选，并对相关分选后的结果进行已知辐射源的检测(判定该已知辐射源是否存在)，再对检测出的雷达信号进行各种参数的统计估值。一般情况下，在对PDW进行主分选处理的过程中，被主分选处理滤除出来的数据，按照对未知辐射源PDW的预分选方法补充到对应的PDW中。对未知雷达辐射源PDW的处理主要是根据对一般雷达信号特征的先验知识，检验PDW中的实际数据与这些先验知识的符合程度，作出各种雷达信号模型的假设检验和判决，计算检验、判决结果的可信度，并对达到一定可信度的检出雷达信号进行各种参数的统计估值，最大可支持20部辐射源的分选结果输出。

辐射源识别处理

雷达辐射源识别是将侦察获得的雷达辐射源信号特征参数与已知雷达型号、类型和个体的特征参数进行比较，确定辐射源的型号、类型及个体身份，进而掌握其用途、载体、威胁等级等。雷达辐射源识别是辐射源参数向辐射源情报的转换过程，是典型的模式识别过程。雷达辐射源识别的关键要素是：特征参数提取、雷达识别库和分类识别。用于雷达辐射源识别的特征通常包括方位、频率、脉宽、脉冲重复间隔等参数、脉内调制特征、天线扫描特征和信号细微特征等。特征参数提取依赖于准确的信号分选以获得北侧雷达辐射源的PDW参数和中频原始数据，之后通过数字信号处理、统计信号处理等方法，完成对各类特征的类型、典型值、值域分布范围等参数的解算和统计积累。

雷达辐射源识别需要具备一个完善准确的雷达识别数据库，识别结果的正确性极大的取决于雷达识别库重已知雷达特征参数信息的完整性和准确性。完成雷达辐射源检测、状态识别和威胁程度判别的数据，需进行显示、记录、存储。显示器、控制器主要用于情报侦察系统的人机界面交互，记录器用于各种处理结果的长期保存。

雷达回波信号生成主要流程步骤如下：

a)接收系统显控软件的回波控制参数；

b)根据控制参数生成回波工作参数并记录；

c)根据信号信号采集测量和分选结果，对相应脉冲进行回波调制；

e)DRFM生成设定的回波信号；

g)根据场景控制命令和回波要求，设定工作频段、工作时序等并输出。

雷达回波模拟性能指标。

雷达干扰信号生成主要流程步骤如下：

a)接收系统显控软件的干扰控制参数；

b)根据控制参数生成干扰工作参数并记录；

c)根据信号采集测量和分选结果，选定相应脉冲进行干扰调制；

e)DRFM生成设定的干扰信号；

g)根据控制命令和干扰参数，设定工作频段、工作时序等并输出。

实施例3

在实施例2的基础上，本实施例公开了该种无人机载雷达干扰模拟系统的应用，具体如下：

雷达回波模拟

雷达回波模拟使用场景如图11所示，雷达回波模拟场景规划如下：

1、干扰机部署于无人机上，升空高度50～120m；

2、干扰机距雷达：0.5～1.5km；

规划的目标场景模拟参数：

1、目标距离：20～300km；

2、目标高度：3000～30000m；

3、目标速度：-6～6马赫。

无人机载雷达干扰模拟系统选择雷达回波信号工作模式，可模拟不同的距离、速度及RCS特征的雷达回波信号。

径向逼近模拟

模拟目标由远及近，逐步逼近雷达。场景规划：干扰机部署于无人机上，距离雷达1km左右，升空高度100m左右，模拟目标从300km到20km逐步逼近雷达。径向远离模拟

模拟目标由近及远，逐步远离雷达。场景规划：干扰机部署于无人机上，距离雷达1km左右，升空高度100m左右，模拟目标从20km到300km逐步远离雷达。

斜线掠过模拟

模拟目标从某个扇区内斜线掠过雷达。场景规划：干扰机部署于无人机上，距离雷达1km左右，升空高度100m左右，无人机从某个区域斜线掠过雷达。模拟目标从相同区域更远距离斜线掠过雷达。

曲线掠过模拟

模拟目标从某个扇区内曲线掠过雷达。场景规划：干扰机部署于无人机上，距离雷达1km左右，升空高度100m左右，无人机从某个区域斜线掠过雷达。模拟目标从相同扇区范围内曲线掠过雷达。

雷达干扰模拟

固定干扰源

如图12所示，无人机载雷达干扰模拟系统作为固定干扰源，在设定的区域辐射干扰信号，验证产生的各种样式以及对雷达的干扰效果。

干扰样式试验项目：

1、宽带噪声：带宽可调；

2、瞄频噪声：瞄频精度小于1KHz；

3、单目标拖距拖速：固定拖距、匀速拖距、加速拖距；

4、多目标拖距拖速：目标数、间距、匀速、加速拖。

支援干扰模拟

如图13所示，无人机载雷达干扰模拟系统部署于无人机，模拟电子战飞机在雷达防区外跑道上巡航，过程中施放欺骗或压制干扰，掩护其他装备突防，模拟典型的支援干扰场景。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：包括部署在无人机上的宽带射频模块、数字处理模块、系统控制模块以及收发天线，所述宽带射频模块包括接收前端、固体功放、上变频模块、下变频模块以及频率源；

所述收发天线连接接收前端，所述接收前端连接下变频模块，所述下变频模块连接A/D模块，所述A/D模块连接数字处理模块；

所述数字处理模块连接D/A模块，所述D/A模块连接上变频模块，所述上变频模块连接固体功放，所述固体功放连接收发天线：

所述收发天线为全向天线，收发时分复用；

所述数字处理模块用于信号采集、信号检测、参数测量、样本提取、干扰调制；

所述系统控制模块连接数字处理模块。

2.根据权利要求1所述的无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：还包括频率源，所述频率源连接下变频模块、上变频模块、A/D模块、D/A模块。

3.根据权利要求1所述的无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：所述收发天线接收射频信号并输入至宽带射频模块，在宽带射频模块内部4GHz~12GHz瞬时宽带覆盖，输入至下变频模块，下变频模块输出1路1GHz带宽的中频信号，由数字处理模块进行信号检测和参数测量，形成PDW参数；数字处理模块进行信号采样、存储，并根据信号分选识别结果及干扰控制命令执行相应的干扰信号调制，干扰信号经D/A转换后经上变频输出至固体功放放大后通过收发天线发射。

4.根据权利要求2所述的无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：频率源包括频综模块，所述频综模块包括：鉴相器连接低通滤波器、低通滤波器连接压控振荡器、压控振荡器连接功分器，功分器的一路输出2分频后输入至鉴相器；功分器的另一路输出2倍频后通过开关滤波器分为两个频率段输出。

5.根据权利要求1所述的无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：所述下变频通道为单信道变频。

6.根据权利要求3所述的无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：所述数字处理模块包括1路2.5Gsps采样率12bit的ADC，1路2.5Gsps采样率14bit的DAC，以及用于1.3GHz ~2.3GHz频率范围内1GHz带宽的数字接收处理及干扰处理的2片FPGA。

7.根据权利要求3所述的无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：所述系统控制模块包括显控模块，所述显控模块用于实现系统显示和功能控制；

所述数字处理模块包括信号检测模块、参数测量模块、信号分选处理模块、雷达回波信号生成模块、干扰信号产生模块。

8.根据权利要求7所述的无人机载雷达干扰模拟系统，其特征在于：所述显控模块接收外部的任务参数、协同数据、控制命令，下发工作参数控制命令，对数据进行显示和转发；

所述参数测量模块包括PA、PW、TOA测量以及频率测量。

9.一种应用，其特征在于：应用于权利要求1-8任一项所述的无人机载雷达干扰模拟系统，包括雷达回波模拟，所述雷达回波模拟包括径向逼近模拟、径向远离模拟、斜线掠过模拟、曲线掠过模拟。

10.根据权利要求9所述的一种应用，其特征在于：还包括雷达干扰模拟，所述雷达干扰模拟包括固定干扰源模拟、支援干扰模拟。

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