CN117250587A - 抗干扰iff雷达应答信号产生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，涉及IFF雷达领域。在该方法中，将待传输的数据进行RS编码、交织后映射为32bit伪随机序列；然后进行分组，包括pbit波形集选择组、qbit波形映射组和1bit脉冲调制位；按照一一映射关系，将pbit波形集选择组的每个数据组合状态分别映射为从K个波形集中选取某一个波形集，将qbit波形映射组的每个数据组合状态分别映射为从p位波形集选择组所映射的波形集中选取某一个传输波形用于传输数据，采用脉冲幅度调制，将1bit脉冲调制位的数据加载至qbit波形映射组所映射的传输波形上，形成脉冲调制信号。本发明提高了IFF雷达的抗干扰能力和信息传输能力。
Description
技术领域
本发明涉及IFF雷达领域，尤其涉及一种具有抗干扰能力的IFF雷达应答信号产生方法。
背景技术
IFF二次雷达系统不仅是一种识别装备，也是目前民用航空领域对飞行器实施空中管制的主要设备。IFF二次雷达覆盖空域范围大，能对民用航空飞机实时、准确、连续地跟踪，不受地物杂波、海杂波、气象条件干扰。
在现有技术中，IFF二次雷达和一次雷达的根本区别在于工作方式不同。一次雷达依靠目标对雷达发射的电磁波的反射作用工作，它可以主动发现目标并且定位；而二次雷达则是在地面站和目标应答器的配合下，采用问答方式工作的，它必须经过两次有源辐射电磁波信号才能完成应有的功能。由于应答器的配合，IFF二次雷达具有一次雷达所没有的许多优点，这主要体现在IFF二次雷达应答信号比一次雷达反射回波强度大的多，覆盖范围大；另外，IFF二次雷达能利用数据编码交换丰富的信息，这也是民用航空领域地面对航空飞机实现交通管制的重要基础。
然而，在现有技术中，IFF二次雷达应答信号主要采用DPSK（差分移相键控）调制或MSK（最小移频键控）调制方式进行数据传输；该体制信号主要存在两个方面的弊端。第一，该体制信号抗干扰能力较弱，难以适应复杂电磁环境，尤其是随着雷达理论和技术的发展以及现代应用电磁环境条件日益复杂，基于上述技术体制的IFF二次雷达，其信号易被截获，其抗干扰能力较差，且易被干扰，难以满足现代应用要求；第二，现有体制IFF二次雷达信息携带能力较弱，使地面与民用航空飞机之间的信息交互实时性差，导致系统的有效性较低，已成为提升航空管制效率的重要瓶颈之一。
因此，如何提高IFF雷达的抗干扰能力和信息传输能力，是IFF雷达领域需要解决的难点问题。
发明内容
本发明的目的是公开一种技术方案，以提高IFF雷达的抗干扰能力和信息传输能力。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，包括以下步骤：
（S1）将待传输的数据D(t)进行RS编码，形成编码信号R(t)；
（S2）将所述编码信号R(t)采用交织方法进行交织，产生交织信号Z(t)；
（S3）将所述交织信号Z(t)映射为32bit伪随机序列，形成扩频信号K(t)；
（S4） 将所述扩频信号K(t)进行分组，所述分组包括pbit波形集选择组Y(t)=、qbit波形映射组A(t)=/>和1bit脉冲调制位b(t)；
（S5）产生K个正交波形集，所述K个波形集中的每个波形集均包括N个传输波形，且同一波形集中的任意两个波形满足时域正交关系；
（S6）按照一一映射关系，将所述pbit波形集选择组的每个数据组合状态分别映射为从所述K个波形集中选取某一个波形集，所述pbit波形集选择组的每个数据组合状态仅能与一个波形集相对应；
（S7）按照一一映射关系，将所述qbit波形映射组的每个数据组合状态分别映射为从所述pbit波形集选择组所映射的波形集中选取某一个传输波形用于传输数据，所述qbit波形映射组的每一个数据组合仅能与一个传输波形相对应，且任意两个数据组合状态所对应的传输波形各不相同；
（S8）采用脉冲幅度调制，将所述1bit脉冲调制位的数据加载至所述qbit波形映射组所映射的传输波形上，形成脉冲调制信号；
（S9）插入前导脉冲信号，所述前导脉冲包括第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲；
（S10）将所述前导脉冲和所述脉冲调制信号与载波sinωt进行载波调制，形成IFF雷达应答信号。
进一步，所述IFF雷达应答信号为：，
其中，P 1(t)为第1前导脉冲，P 2(t)为第2前导脉冲，P 3(t)为第3前导脉冲，P 4(t)为第4前导脉冲，τ 1为所述第2前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，τ 2为所述第3前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，τ 3为所述第4前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，b(t)为数据信号，ρ(t)为传输波形，τ 4为所述传输波形与所述第1前导脉冲的间隔时间，T s 为所述数据信号的周期时间，M为所述IFF雷达应答信号所包含的传输波形数；所述传输波形ρ(t)为K个波形集中的某个或某几个波形集的传输波形。
进一步，所述pbit波形集选择组的数据位数p与所述波形集个数K满足关系式：。
进一步，所述qbit波形映射组中的数据位数q与所述波形集中的传输波形个数N满足关系式：。
进一步，将所述交织信号Z(t)映射为32bit伪随机序列，形成扩频信号K(t)的方法为：将所述交织信号Z(t)按5bit大小进行数据块分割，按照一一映射关系，将5bit数据块的数据组合状态分别映射为各不相同的32bit伪随机序列。
优选地，将所述编码信号R(t)采用交织方法进行交织，产生交织信号Z(t)，所述交织方法采用块交织方法。
优选的，所述第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲均为高斯脉冲，脉冲波形为：，
其中，所述σ为标准方差。
优选的，所述第2前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 1为1μs，所述第3前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 2为3.5μs，所述第4前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 3为4.5μs，所述传输波形与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 4为8μs。
优选的，所述待传输的数据D(t)包括应答信息和地址信息。
本发明具有以下有益效果：
（1）提高了IFF雷达的抗干扰能力
在本发明所公开的技术方案中，主要从信息编码和传输波形两个方面采用了有效技术特征，以提高IFF雷达的抗干扰能力。在信息编码方面，采用了RS编码、交织和伪随机序列映射三种抗干扰方法；在传输波形方面，通过构建时域正交的传输波形集传输信息，且传输波形具有较好的能量聚集性，提高了IFF雷达的功率效率，以增强信干比。具体地，在本发明所公开的技术方案中，将待传输的数据D(t)经RS编码后，采用交织方法进行码片交织，产生交织信号Z(t)，然后再映射成为32bit伪随机序列，形成扩频信号K(t)，再进行信息调制；所述RS编码通过增加监督码元的方式，使接收端具有较好的检错和纠错能力；经RS编码、交织后的数据映射为伪随机序列，所述伪随机序列的码片时间远小于数据位时间，从而将待传输数据的频谱扩展至较宽的频谱范围，起到了扩频的作用；所述交织通过打乱传输顺序再传输的方式，使信道传输过程中所产生的错误分散到多个编码数据中，起到了错误分担的作用，进一步提高了系统的纠错能力。进一步，IFF雷达应答信号所包含的M个传输波形数，采用串行传输方式，即任意时刻只有一个传输波形，避免了多个传输波形并行传输而导致的波形串扰问题，有利于增强IFF雷达应答信号传输的可靠性。
而在现有技术中，IFF二次雷达应答信号主要采用DPSK（差分移相键控）调制或MSK（最小移频键控）调制方式进行数据传输；该体制信号抗干扰能力较弱，难以适应复杂电磁环境，尤其是随着雷达理论和技术的发展以及现代应用电磁环境条件日益复杂，基于上述技术体制的IFF二次雷达，其信号易被截获和干扰，其抗干扰能力较差。
因此，相对于现有技术来说，本发明所公开的技术方案，大幅提升了IFF雷达的抗干扰能力。
（2）提高了IFF雷达的信息传输能力
在本发明所公开的技术方案中，采用波形集映射、传输波形映射和脉冲幅度调制三种方式进行信息加载，大幅拓展了信息的加载方式，提高了IFF雷达系统的信息传输能力。具体的，在本发明所公开的技术方案中，将扩频后的数据进行分组，所述分组包括pbit波形集选择组Y(t)=、qbit波形映射组A(t)=/>和1bit脉冲调制位b(t)；在进行波形集映射时，按照一一映射关系，将所述pbit波形集选择组的每个数据组合状态分别映射为从所述K个波形集中选取某一个波形集；在进行传输波形映射时，按照一一映射关系，将所述qbit波形映射组的每个数据组合状态分别映射为从所述pbit波形集选择组所映射的波形集中选取某一个传输波形用于传输数据；最后，采用脉冲幅度调制，将所述1bit脉冲调制位的数据加载至所述qbit波形映射组所映射的传输波形上。由信息传输理论可知，波形携带信息的能力可表示为：/>bit，其中K表示波形集的数量，N表示波形集中的传输波形个数。
而在现有技术中，携带数据的IFF雷达应答信号通常采用DPSK（差分相移键控）调制或MSK（最小移频键控）调制，该类调制方式的信息携带能力较弱，对于DPSK（差分相移键控）调制或MSK（最小移频键控）调制来说，其波形携带信息的能力通常小于等于1bit。
因此，相对于现有技术来说，本发明所公开的技术方案，大幅提升了提高了IFF雷达的信息传输能力。
本发明的其他优点和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明实施例所公开的信号时序示意图，其中纵坐标的幅值为归一化幅值。
具体实施方式
以下结合图1对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在现有技术中，IFF二次雷达应答信号主要采用DPSK（差分移相键控）调制或MSK（最小移频键控）调制方式进行数据传输；该体制信号主要存在两个方面的弊端。第一，该体制信号抗干扰能力较弱，难以适应复杂电磁环境，尤其是随着雷达理论和技术的发展以及现代应用电磁环境条件日益复杂，基于上述技术体制的IFF二次雷达，其信号易被截获，其抗干扰能力较差，且易被干扰，难以适应复杂电磁环境，无法满足现代应用要求；第二，现有体制IFF二次雷达信息携带能力较弱，使地面与民用航空飞机之间的信息交互实时性差，导致系统的有效性较低，已成为提升航空管制效率的重要瓶颈之一。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例公开了一种抗干扰IFF雷达应答信号产生方法。在该方法中，产生IFF雷达应答信号包括以下步骤：
（S1）将待传输的数据D(t)进行RS编码，形成编码信号R(t)；
（S2）将所述编码信号R(t)采用交织方法进行交织，产生交织信号Z(t)；
（S3）将所述交织信号Z(t)映射为32bit伪随机序列，形成扩频信号K(t)；
（S4） 将所述扩频信号K(t)进行分组，所述分组包括pbit波形集选择组Y(t)= 、qbit波形映射组A(t)= />和1bit脉冲调制位b(t)；
（S5）产生K个正交波形集，所述K个波形集中的每个波形集均包括N个传输波形，且同一波形集中的任意两个波形满足时域正交关系；
（S6）按照一一映射关系，将所述pbit波形集选择组的每个数据组合状态分别映射为从所述K个波形集中选取某一个波形集，所述pbit波形集选择组的每个数据组合状态仅能与一个波形集相对应；
（S7）按照一一映射关系，将所述qbit波形映射组的每个数据组合状态分别映射为从所述pbit波形集选择组所映射的波形集中选取某一个传输波形用于传输数据，所述qbit波形映射组的每一个数据组合仅能与一个传输波形相对应，且任意两个数据组合状态所对应的传输波形各不相同；
（S8）采用脉冲幅度调制，将所述1bit脉冲调制位的数据加载至所述qbit波形映射组所映射的传输波形上，形成脉冲调制信号；
（S9）插入前导脉冲信号，所述前导脉冲包括第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲；
（S10）将所述前导脉冲和所述脉冲调制信号与载波sinωt进行载波调制，形成IFF雷达应答信号。
优选的，在本发明实施例所公开的技术方案中，IFF雷达应答信号载波的工作频率为1090MHz。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，IFF雷达应答信号为：，
其中，P 1(t)为第1前导脉冲，P 2(t)为第2前导脉冲，P 3(t)为第3前导脉冲，P 4(t)为第4前导脉冲，τ 1为所述第2前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，τ 2为所述第3前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，τ 3为所述第4前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，b(t)为数据信号，ρ(t)为传输波形，τ 4为所述传输波形与所述第1前导脉冲的间隔时间，T s 为所述数据信号的周期时间，M为所述IFF雷达应答信号所包含的传输波形数；所述传输波形ρ(t)为K个波形集中的某个或某几个波形集的传输波形。
在本发明实施例所公开的技术方案中，发明人主要从信息编码和传输波形两个方面采用了有效技术特征，以提高IFF雷达的抗干扰能力。在信息编码方面，采用了RS编码、交织和伪随机序列映射三种抗干扰方法；在传输波形方面，通过构建时域正交的传输波形集传输信息，且传输波形具有较好的能量聚集性，提高了IFF雷达的功率效率，以增强信干比。
具体地，在本发明实施例所公开的技术方案中，先将待传输的数据D(t)进行RS编码，以提高IFF雷达应答信号抗随机干扰的能力。RS编码是通过增加监督码元的方式，使接收端具有较好的检错和纠错能力；关于RS的编码译码实现方法，对于本领域的技术人员来说，在现有技术和惯用手段的基础上可实施，这里不再赘述。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，将RS编码后的信号R(t)，再采用交织方法进行交织，产生交织信号Z(t)。交织方法对RS编码后的信号R(t)按一定规则打乱顺序后再送往信道传输；这样，如果IFF雷达应答信号受到突发干扰，在接收端，通过解交织后，突发性错误在时间上被分散到多个RS编码信号中，即使产生的错误字符数超过了RS编码的纠错能力上限，通过解交织后，仍然有可能通过RS纠错编码有效地进行纠错。优选的，在本发明实施例所公开的技术方案中，交织方法为块交织方法。块交织方法是常用的一种交织方式。该交织方式将RS编码后的信号以一定bit数量为单位，按行读入到一个矩阵中，然后再按列读出，实现交织。在接收端，按行读入到一个矩阵中，然后再按列读出，完成去交织，恢复顺序。关于块交织的相关实现方法，对于本领域的技术人员来说，在现有技术和惯用手段的基础上可实施，这里不再赘述。
在本发明实施例所公开的技术方案中，将交织信号Z(t)映射为32bit伪随机序列，形成扩频信号K(t)的方法为：
将交织后的信号Z(t)按5bit大小进行数据块分割，按照一一映射关系，将5bit数据块的数据组合状态分别映射为各不相同的32bit伪随机序列。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中， 32bit伪随机序列自其任意一个初始状态循环向左移一位，就可生成一个新的码片序列。用C 0表示一个32bit伪随机序列的任意初始状态，如01111100111010010000101011101100，则可共产生32个32bit伪随机序列。采用一一映射规则，将5bit数据块的数据组合状态，映射为一个32bit伪随机序列，如表1所示。
表1 ：5bit数据块与32bit伪随机序列映射关系
待传输的数据D(t)经RS编码、交织后，映射为32bit伪随机序列，32bit伪随机序列的码片时间远小于5bit数据块的数据位时间，从而将待传输数据的频谱扩展至较宽的频谱范围，起到了扩频的作用。该扩频技术降低了IFF雷达信号的功率谱密度，提高了信号的隐蔽能力，并具有较强的抗干扰能力。在此基础上，再结合RS编码和交织措施，使IFF雷达的抗干扰能力得到大幅提升。
而在现有技术中，IFF二次雷达应答信号主要采用DPSK（差分移相键控）调制或MSK（最小移频键控）调制方式进行数据传输；该体制信号抗干扰能力较弱，难以适应复杂电磁环境，尤其是随着雷达理论和技术的发展以及现代应用电磁环境条件日益复杂，基于上述技术体制的IFF二次雷达，其信号易被截获和干扰，其抗干扰能力较差。
因此，相对于现有技术来说，本发明实施例所公开的技术方案，大幅提升了IFF雷达的抗干扰能力。
在本发明实施例所公开的技术方案中，发明人突破现有技术中IFF雷达基于单一调制方式（BPSK或MSK）传输数据的局限性，将扩频后的信号进行分组，分组包括pbit波形集选择组Y(t)=、qbit波形映射组A(t)= />和1bit脉冲调制位b(t)；通构建过K个波形集，K个波形集中的每个波形集均包括N个传输波形；在此基础上，采用波形集选择映射、传输波形映射和脉冲幅度调制三种方式分别加载信息，大幅拓展了IFF雷达携带信息的途径，从而提高了IFF雷达的信息携带能力。
具体地，在本发明实施例所公开的技术方案中，通过产生K个波形集，K个波形集中的每个波形集均包括N个传输波形；对于pbit波形集选择组Y(t)=来说，具有2p个数据组合状态，因此，可通过波形集的选择来表示pbit波形集选择组的某个数据组合状态；即按照一一映射关系，将pbit波形集选择组的每个数据组合状态分别映射为从K个波形集中选取某一个波形集，pbit波形集选择组的每个数据组合状态仅能与一个波形集相对应。优选的，在本发明实施例所公开的技术方案中，pbit波形集选择组的数据位数p与波形集个数K满足关系式：/>。例如当p=2，K=4时，将2bit波形集选择组的某个数据组合状态映射为从4个波形集中选取某个波形集，例如，00映射为波形集1，01映射为波形集2，10映射为波形集3，11映射为波形集4。当然，并不局限于该映射关系，只要满足一一映射关系即可。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，在波形集选择的映射基础上，再通过传输波形映射进行信息加载，具体地，传输波形映射为：
通过前述波形集选择，所选择的波形集中包含有N个传输波形，从这N个波形中选择其中一个波形用于传输数据，则选中的任一个波形传输数据时所携带的信息量为。优选的，qbit波形映射组中的数据位数q与波形集中的传输波形个数N满足关系式：/>，此时可满足一一映射关系，可将qbit波形映射组的数据位组合状态映射为从波形集中选择某个波形传输信息，即按照一一映射关系，将qbit波形映射组的每个数据组合状态分别映射为从pbit波形集选择组所映射的波形集中选取某一个传输波形用于传输数据，qbit波形映射组的每一个数据组合仅能与一个传输波形相对应，且任意两个数据组合状态所对应的传输波形各不相同。例如当q=2，N=4时，此时，通过前述波形集选择，所选择的波形集中有4个传输波形，将2bit波形映射组的数据位组合状态映射为从波形集中选择某个波形传输信息，即按照一一映射关系，将2bit波形映射组的某个数据组合状态映射为从4个波形集中选取某个波形集，例如，00映射为传输波形1，01映射为传输波形2，10映射为传输波形3，11映射为传输波形4。当然，并不局限于该映射关系，只要满足一一映射关系即可。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，在波形集选择和传输波形映射的基础上，再对所映射的传输波形采用脉冲幅度调制，将1bit脉冲调制位的数据加载至qbit波形映射组所映射的传输波形上，形成脉冲调制信号。由脉冲幅度调制可知，对于二进制信息来说，脉冲幅度调制携带信息能力为一个传输波形携带1bit数据。
由信息传输理论可知，在本发明实施例所公开的技术方案中，采用波形集映射、传输波形映射和脉冲幅度调制三种方式进行信息加载，波形携带信息的能力可表示为：bit，其中K表示波形集的数量，N表示波形集中的传输波形个数。
而在现有技术中，携带数据的IFF雷达应答信号通常采用DPSK（差分相移键控）调制或MSK（最小移频键控）调制，该类调制方式的信息携带能力较弱，对于DPSK（差分相移键控）调制或MSK（最小移频键控）调制来说，其波形携带信息的能力通常小于等于1bit。
因此，相对于现有技术来说，本发明实施例所公开的技术方案，大幅提升了提高了IFF雷达的信息传输能力。
在现有技术中，IFF雷达应答信号的前导脉冲均采用矩形脉冲。矩形脉冲所具有的高旁瓣峰值特性，使IFF雷达应答信号通过滤波送往信道传输时会产生较大波形失真，从而会导致航空平台应答错误。为了解决该技术问题，在本发明实施例所公开的技术方案中，第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲均为高斯脉冲，脉冲波形为：，
其中，σ为标准方差。
优选的，在本发明实施例所公开的技术方案中，基于长球面波函数构建K个时域正交波形集。
在现有技术中，长球面波函数（Prolate Spheroidal Wave Functions, PSWFs）在给定时间区间[-T s /2，T s /2]内，满足如下积分方程：，
其中，为n阶长球面波函数/>所对应的特征值，用于表示能量集中因子，n为阶数，/>为角频率，c为时间带宽积因子。因其具有最佳能量聚集性等特点，使其在通信领域具有广泛应用。在时间带宽积因子一定的情况下，还可同时存在多阶两两正交、频谱相互交叠的长球面波函数。因此，基于长球面波函数构建K个时域正交波形集，用于IFF雷达信息传输时，可进一步提高系统的传输能力。K个波形集中传输波形所具有的时域正交特性，使得接收机解调数据时，利用正交波形的时域正交性来识别正交波形，同时，也会增强接收信号的功率；进一步，对于信道中的加性干扰信号来说，由于与正交波形不相关，时域正交性会使加性干扰信号正交化为低功率干扰信号，大幅降低了干扰信号对应答信号的干扰强度。关于如何利用正交波形的时域正交性来识别正交波形，对于本领域的技术人员来，是惯用技术手段，这里不再赘述。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，K个波形集中传输波形具有较好的能量聚集性，有利于提高IFF雷达的功率效率，增强信干比。
综上所述，在本发明实施例所公开的技术方案中，主要从信息编码和传输波形两个方面采用了有效技术特征，以提高IFF雷达的抗干扰能力。在信息编码方面，采用了RS编码、交织和伪随机序列映射三种抗干扰方法；在传输波形方面，通过构建时域正交的传输波形集传输信息，传输波形采用串行方式，且传输波形具有较好的能量聚集性，提高了IFF雷达的功率效率，以增强信干比。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，采用波形集映射、传输波形映射和脉冲幅度调制三种方式进行信息加载，大幅拓展了信息的加载方式，提高了IFF雷达系统的信息传输能力。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，IFF雷达应答信号所包含的M个传输波形数，采用串行传输方式，即任意时刻只有一个传输波形，避免了多个传输波形并行传输而导致的波形串扰问题；进一步，所包含的M个传输波形数属于K个波形集中的某个或某几个波形集的传输波形，且任意两个波形集之间，相互独立性较强，进一步增强了传输波形的抗干扰能力，从而有利于提高IFF雷达应答信号的可靠性。
在现有技术中，IFF雷达应答信号中前导脉冲的间隔用于区分IFF雷达的型号或工作模式。进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，第2前导脉冲与第1前导脉冲的间隔时间τ 1为1μs，第3前导脉冲与第1前导脉冲的间隔时间τ 2为3.5μs，第4前导脉冲与第1前导脉冲的间隔时间τ 3为4.5μs，传输波形与第1前导脉冲的间隔时间τ 4为8μs。
进一步，在本发明实施例所公开的技术方案中，待传输的数据D(t)包括应答信息和地址信息。应答信息用于传输航空飞机的PIN代码、国家和任务代码、位置报告信息等，位置报告信息用于传输航空飞机的航向、航速、高度、剩余燃油、设备状态等信息，使地面能够实时掌握航空飞机的飞行状态；地址信息用于传输航空飞机的地址，该地址信息用于区分不同的航空平台，尤其是当地面询问空域内有多个航空飞机时，可利用该地址信息区分各个航空平台，按地址信息分别询问各个航空平台。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，包括以下步骤：
（S1）将待传输的数据D(t)进行RS编码，形成编码信号R(t)；
（S2）将所述编码信号R(t)采用交织方法进行交织，产生交织信号Z(t)；
（S3）将所述交织信号Z(t)映射为32bit伪随机序列，形成扩频信号K(t)；
（S4） 将所述扩频信号K(t)进行分组，所述分组包括pbit波形集选择组Y(t)=、qbit波形映射组A(t)=/>和1bit脉冲调制位b(t)；
（S5）产生K个正交波形集，所述K个波形集中的每个波形集均包括N个传输波形，且同一波形集中的任意两个波形满足时域正交关系；
（S6）按照一一映射关系，将所述pbit波形集选择组的每个数据组合状态分别映射为从所述K个波形集中选取某一个波形集，所述pbit波形集选择组的每个数据组合状态仅能与一个波形集相对应；
（S7）按照一一映射关系，将所述qbit波形映射组的每个数据组合状态分别映射为从所述pbit波形集选择组所映射的波形集中选取某一个传输波形用于传输数据，所述qbit波形映射组的每一个数据组合仅能与一个传输波形相对应，且任意两个数据组合状态所对应的传输波形各不相同；
（S8）采用脉冲幅度调制，将所述1bit脉冲调制位的数据加载至所述qbit波形映射组所映射的传输波形上，形成脉冲调制信号；
（S9）插入前导脉冲信号，所述前导脉冲包括第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲；
（S10）将所述前导脉冲和所述脉冲调制信号与载波sinωt进行载波调制，形成IFF雷达应答信号。
2.根据权利要求1所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，所述IFF雷达应答信号为：，
其中，P 1(t)为第1前导脉冲，P 2(t)为第2前导脉冲，P 3(t)为第3前导脉冲，P 4(t)为第4前导脉冲，τ 1为所述第2前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，τ 2为所述第3前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，τ 3为所述第4前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间，b(t)为数据信号，ρ(t)为传输波形，τ 4为所述传输波形与所述第1前导脉冲的间隔时间，T s 为所述数据信号的周期时间，M为所述IFF雷达应答信号所包含的传输波形数；所述传输波形ρ(t)为K个波形集中的某个或某几个波形集的传输波形。
3.根据权利要求2所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，所述pbit波形集选择组的数据位数p与所述波形集个数K满足关系式：。
4.根据权利要求2所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，所述qbit波形映射组中的数据位数q与所述波形集中的传输波形个数N满足关系式：。
5.根据权利要求2所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，将所述交织信号Z(t)映射为32bit伪随机序列，形成扩频信号K(t)的方法为：将所述交织信号Z(t)按5bit大小进行数据块分割，按照一一映射关系，将5bit数据块的数据组合状态分别映射为各不相同的32bit伪随机序列。
6.根据权利要求2所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，将所述编码信号R(t)采用交织方法进行交织，产生交织信号Z(t)，所述交织方法采用块交织方法。
7.根据权利要求2所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，所述第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲均为高斯脉冲，脉冲波形为：，
其中，所述σ为标准方差。
8.根据权利要求2所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，所述第2前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 1为1μs，所述第3前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 2为3.5μs，所述第4前导脉冲与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 3为4.5μs，所述传输波形与所述第1前导脉冲的间隔时间τ 4为8μs。
9.根据权利要求2所述的抗干扰IFF雷达应答信号产生方法，其特征在于，所述待传输的数据D(t)包括应答信息和地址信息。
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