CN203444103U - 基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统 - Google Patents
基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，所述系统包括多个传感节点群、每个传感节点群对应一个接续网关，多个接续网关连接至一个自适应被动式雷达信号处理装置；每个传感节点群由多个传感节点构成，传感节点将所接收到的雷达电磁信号，经由接续网关，传至自适应被动式雷达信号处理装置，由其进行动态处理。本实用新型可以用来对雷达电磁环境进行实时计量和测试。可以做到安全隐蔽，暴露自身目标的概率大大降低，提高了设备的生存率。该系统灵活利用了超宽带接收、DSP和FPGA、GIS以及可视化和虚拟仪器等先进技术，高速实时处理雷达信号，全面侦察雷达电磁环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雷达信号监测系统，具体地说，涉及一种基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统。
背景技术
近年来，我国在雷达技术上有了长足进步。许多雷达装备主要用于电子侦察、电子对抗和电子干扰等，在进行探测的同时，也带来了若干弊端，由于雷达计量测试的不准确，导致多种信号的干扰和混迭，直接后果为：一是不能有效发射电磁信号成功捕获目标，二是降低目标的命中率，造成攻击偏差甚至误伤；三是系统发生故障后不能快速自动检测和恢复；四是雷达计测的不准确则会导致暴露己方设备参数、降低效能等严重后果。
因此，迫切需要雷达信号监测系统，用以接收空间雷达信号，进行综合计量(提供参数等信息)和复合测试(搜索跟踪定位、查找频谱分布等)，从而有效提供修正依据、射击参数(摧毁雷达信息和电子干扰信息等)。基此，我们提出了自适应被动式雷达信号监测系统，用来对雷达电磁环境进行实时计量和测试。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，它可以用来对雷达电磁环境进行实时计量和测试。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提供了一种基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，所述系统包括多个传感节点群、每个传感节点群对应一个接续网关，多个接续网关连接至一个自适应被动式雷达信号处理装置；每个传感节点群由多个传感节点构成，传感节点将所接收到的雷达电磁信号，经由接续网关，传至自适应被动式雷达信号处理装置，由其进行动态处理。
所述传感节点包含传感节点微处理器，所述传感节点微处理器连接有雷达电磁信号接收天线、串口模块、无线发射模块及电池，无线发射模块连接射频天线。
所述接续网关包含接续网关微处理器，接续网关微处理器连接有雷达电磁信号接收天线、串口模块、无线发射模块及电池，无线发射模块连接射频天线。
所述自适应被动式雷达信号处理装置包含高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机以及嵌入式VXI计测系统两大部分；高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机通过通讯总线和射频电缆接口，接入嵌入式VXI计测系统；所述自适应被动式雷达信号处理装置利用高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机将接收的雷达电磁信号通过接收机的通道选择和预处理，通过通讯总线和射频电缆接口，进入嵌入式VXI计测系统。
高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机连接有超宽带天线、射频信号发射源和程序目标模拟器。
嵌入式VXI计测系统包括零槽控制器、参数测量仪、高速测向处理仪、可视化高速硬件加速图形显示仪，以及电源、数据采集与同步处理仪和程控微波信号源；将接收的雷达信号，通过参数测量仪进行参数计量和测试；通过无线测向算法的高速电路测向仪，采用无线测向算法，对雷达信号进行频谱分析和方向测量；再利用基于地理信息系统(GIS)的可视化技术和高速图像处理显示芯片，开发探测频谱空间方位的电子高速电路显示模块，并将结果利用电磁波高速显示仪进行可视化显示。
本实用新型的工作原理是：
传感节点将节点接收的雷达电磁信号，经由接续网关传输给自适应被动式雷达信号处理装置。该处理装置将接收的雷达信号，通过参数测量仪进行参数计量和测试；通过无线测向算法的高速电路测向仪，采用无线测向算法，对雷达信号进行频谱分析和方向测量；再利用基于地理信息系统(GIS)的可视化技术和高速图像处理显示芯片，开发探测频谱空间方位的电子高速电路显示模块，并将结果利用电磁波高速显示仪进行可视化显示，为决策提供保障和参考依据。
本实用新型由于是自适应被动式设备，可以做到安全隐蔽，暴露自身目标的概率大大降低，提高了设备的生存率。该系统灵活利用了超宽带接收、DSP和FPGA、GIS以及可视化和虚拟仪器等先进技术，高速实时处理雷达信号，全面侦察雷达电磁环境。
本实用新型对雷达既可进行综合计量(提供参数等信息)，也可进行复合测试(搜索跟踪定位、查找频谱分布)，从而有效提供修正依据、射击诸元等信息，切实保障主动权。重要意义主要在于雷达在对目标进行跟踪和定位时效能的提高，一是能够有效发射电磁信号成功捕获目标，二是提高目标的命中率，减小攻击偏差；三是系统发生故障后能够快速自动检测和恢复。
本实用新型可根据电磁波识别和分析情况，为电子对抗和指挥提供强有力的信息支撑和决策依据。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的传感节点电路框图。
图3为本实用新型的接续网关电路框图。
图4为本实用新型的自适应被动式雷达信号处理装置电路框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型为具备电磁波采集、无线信道传输、自适应被动式雷达计量测试等多项功能的一种基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统。
图1为本实用新型的结构框图。所示系统中现有自适应被动式雷达信号处理装置1个，分别连接n个接续网关。其中这n个接续网关分别通过无线信道与各自的传感节点群相连。在一般情况下，传感节点的驱动程序要有初始化和串口数据处理部分。各传感节点将采集来的电磁波信号，通过无线信道，传至接续网关1～n，再由各接续网关传至自适应被动式雷达信号处理装置。
图2为本实用新型的传感节点部分电路框图。该传感节点包含传感节点微处理器、雷达电磁信号接收天线、串口模块、无线发射模块及射频天线、电池。传感节点将节点接收的雷达电磁信号，由无线发射模块及射频天线，发射给后级的接续网关。
图3为本实用新型的接续网关部分电路框图。该接续网关包含接续网关微处理器、雷达电磁信号接收天线、串口模块、无线发射模块及射频天线、电池。接续网关将传感节点传输过来的雷达电磁信号，由无线发射模块及射频天线，发射给后级的自适应被动式雷达信号处理装置。
图4为本实用新型的自适应被动式雷达信号处理装置部分电路框图。所述自适应被动式雷达信号处理装置包含高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机以及嵌入式VXI计测系统两大部件。
本处理装置利用高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机，将接收的雷达电磁信号，通过接收机的通道选择和预处理，通过特定的协议和计算机接口，进入嵌入式VXI计测系统。
嵌入式VXI计测系统包括零槽控制器、参数测量仪、高速测向处理仪、可视化高速硬件加速图形显示仪，以及电源、数据采集与处理、同步、程控微波信号源等其他设备。将接收的雷达信号，通过参数测量仪进行参数计量和测试；通过无线测向算法的高速电路测向仪，采用无线测向算法，对雷达信号进行频谱分析和方向测量；再利用基于地理信息系统(GIS)的可视化技术和高速图像处理显示芯片，开发探测频谱空间方位的电子高速电路显示模块，并将结果利用电磁波高速显示仪进行可视化显示，为决策提供保障和参考依据。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (1)
1.一种基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，其特征在于：所述系统包括多个传感节点群、每个传感节点群对应一个接续网关，多个接续网关连接至一个自适应被动式雷达信号处理装置；每个传感节点群由多个传感节点构成，传感节点将所接收到的雷达电磁信号，经由接续网关，传至自适应被动式雷达信号处理装置，由其进行动态处理。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，其特征在于：所述传感节点包含传感节点微处理器，所述传感节点微处理器连接有雷达电磁信号接收天线、串口模块、无线发射模块及电池，无线发射模块连接射频天线。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，其特征在于：所述接续网关包含接续网关微处理器，接续网关微处理器连接有雷达电磁信号接收天线、串口模块、无线发射模块及电池，无线发射模块连接射频天线。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，其特征在于：所述自适应被动式雷达信号处理装置包含高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机以及嵌入式VXI计测系统两大部分；高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机通过通讯总线和射频电缆接口，接入嵌入式VXI计测系统。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，其特征在于：高性能被动式超宽带数字式雷达信号接收机连接有超宽带天线、射频信号发射源和程序目标模拟器。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的自适应被动式雷达信号监测系统，其特征在于：嵌入式VXI计测系统包括零槽控制器、参数测量仪、高速测向处理仪、可视化高速硬件加速图形显示仪，以及电源、数据采集与同步处理仪和程控微波信号源。
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|---|---|---|---|---|
| CN105388360A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-03-09 | 于志伟 | 一种雷达信号模拟器测试系统及测试方法 |
| CN111490802A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-04 | 中科泰格(北京)科技有限公司 | 一种基于升空平台的超短波通信干扰源设备 |
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