CN216670260U

CN216670260U - 一种sar干扰模拟器

Info

Publication number: CN216670260U
Application number: CN202123302653.XU
Authority: CN
Inventors: 刘玉莲; 李宵; 江长勇; 魏建功
Original assignee: Nanjing Changfeng Space Electronics Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Changfeng Space Electronics Technology Co Ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2031-12-24

Abstract

本实用新型公开了雷达通信设备领域的一种SAR干扰模拟器，包括射频接收单元、微波上变频单元、频综单元、干扰信号处理板；所述频综单元用于接收和输出时钟信号；所述射频接收单元接收射频信号，并与多种变频本振信号混频转化为中频信号，传输至干扰信号处理板；所述干扰信号处理板用于中频信号的幅相调制；所述干扰信号处理板的输出端与所述微波上变频单元的输入端电性连接；所述微波上变频单元用于对干扰信号处理板输出的中频信号变频至射频，并输出射频信号；本实用新型通过形成干扰信号，辅助对SAR雷达的抗干扰性能进行全面的验证测试，提高外场试验的成功率。

Description

一种SAR干扰模拟器

技术领域

本实用新型属于雷达通信设备领域，具体涉及一种SAR干扰模拟器。

背景技术

随着SAR的目标识别、跟踪等技术的广泛研究，采用SAR体制的雷达近年来发展迅速，已经在多型武器系统中得到应用。那么SAR雷达面临的干扰和抗干扰的研究也是必须要同步发展。为了能够在试验室内对SAR雷达的抗干扰性能进行全面的验证测试，提高外场试验的成功率，一种SAR干扰模拟器就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种SAR干扰模拟器，辅助对SAR雷达的抗干扰性能进行全面的验证测试，提高外场试验的成功率。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种SAR干扰模拟器，包括射频接收单元、微波上变频单元、频综单元、干扰信号处理板；所述频综单元用于接收和输出时钟信号；所述频综单元的输出端与射频接收单元、微波上变频单元、干扰信号处理板的输入端电性连接；所述射频接收单元的输出端与所述干扰信号处理板电性连接；所述射频接收单元接收射频信号，并与多种变频本振信号混频转化为中频信号，传输至干扰信号处理板；所述干扰信号处理板用于中频信号的幅相调制；所述干扰信号处理板的输出端与所述微波上变频单元的输入端电性连接；所述微波上变频单元用于对干扰信号处理板输出的中频信号变频至射频，并输出射频信号。

优选的，所述射频接收单元、微波上变频单元、频综单元封装至微波机箱内；所述干扰信号处理板封装至中频机箱内；所述微波机箱对外设置有射频信号输入及输出接口、中频信号输入及输出接口、参考时钟输入及输出接口、采样时钟输出接口和以太网控制接口；所述中频机箱上设置有中频信号输入及输出接口、采样时钟输入接口和以太网控制接口。

优选的，所述微波机箱设有控制板；所述控制板与射频接收单元、微波上变频单元、频综单元电性连接；所述控制板、干扰信号处理板外接控制计算机。

优选的，所述微波机箱和中频机箱均设有电源模块；所述微波机箱内的电源模块用于射频接收单元、微波上变频单元和频综单元供电；所述中频机箱内的电源模块用于干扰信号处理板供电；所述微波机箱和中频机箱上设有与电源模块连接的供电接口。

优选的，所述射频接收单元设有AGC自动增益控制电路，控制输出的信号功率电平；所述AGC自动增益控制电路前端设有衰减器；当输出信号电平超出AGC自动增益控制电路设定的门限电平时，所述AGC自动增益控制电路自动调整衰减器的控制量。

优选的，所述微波上变频单元的输出末端设计有开关滤波器组，所述开关滤波器组用于对输出射频信号的谐波抑制。

优选的，所述频综单元向中频机箱传输时钟信号，且频率为100MHz。

优选的，所述干扰信号处理板产生压制干扰以及准相参干扰或全相参干扰；所述压制干扰包括：噪声调频干扰、函数波扫频干扰、噪声调频和扫频干扰、间断干扰；所述准相参干扰包括：距离维强散射点干扰、距离维噪声卷积干扰、多普勒频移干扰；所述全相参干扰为二维卷积干扰。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型中所述射频接收单元接收射频信号，并转化为中频信号传输至干扰信号处理板；所述干扰信号处理板用于中频信号的幅相调制；所述微波上变频单元用于对干扰信号处理板输出的中频信号变频至射频，并输出射频信号，形成干扰信号，辅助对SAR雷达的抗干扰性能进行全面的验证测试，提高外场试验的成功率。

本实用新型中所述频综单元的输出端与射频接收单元、微波上变频单元、干扰信号处理板的输入端电性连接，采用同一个晶振作为时钟来源，保证本装置为全相参的射频信号源模拟器。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种SAR干扰模拟器的组成原理图；

图2为本实用新型中压制噪声干扰产生的流程图；

图3为本实用新型中距离维强散射点干扰产生的流程图；

图4为本实用新型中全相参干扰产生的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种SAR干扰模拟器，包括射频接收单元、微波上变频单元、频综单元、干扰信号处理板；所述频综单元用于接收和输出时钟信号；所述频综单元的输出端与射频接收单元、微波上变频单元、干扰信号处理板的输入端电性连接；所述频综单元向中频机箱传输时钟信号，且频率为100MHz。

所述射频接收单元的输出端与所述干扰信号处理板电性连接；所述射频接收单元具有接收射频信号、限幅放大和输入功率控制、宽带测频引导、下变频、滤波放大的功能。

所述射频接收单元设有AGC自动增益控制电路，控制输出的信号功率电平；所述AGC自动增益控制电路前端设有衰减器；当输出信号电平超出AGC自动增益控制电路设定的门限电平时，保证输入信号功率由-40dBm至0dBm，当经线性放大和变频等处理后的中频信号电平超出AGC门限电平时，所述AGC自动增益控制电路自动反馈加大前端输入衰减器控制量；当经线性放大和变频等处理后的中频信号电平低于AGC门限电平时，所述AGC自动增益控制电路自动反馈降低前端输入衰减器控制量。

所述射频接收单元接收射频信号后，将接收的射频信号与10.75GHz～15.75GHz的宽带变频本振信号进行混频，得到2.75GHz±500MHz的信号，再与3.5GHz本振混频后，得到750MHz±500MHz的中频信号；所述射频接收单元将接收的射频信号与多种变频本振信号混频转化为中频信号后传输至干扰信号处理板。

所述干扰信号处理板用于中频信号的幅相调制；所述干扰信号处理板产生压制干扰以及准相参干扰或全相参干扰；所述压制干扰包括：噪声调频干扰、函数波扫频干扰、噪声调频和扫频干扰、间断干扰；所述准相参干扰包括：距离维强散射点干扰、距离维噪声卷积干扰、多普勒频移干扰；所述全相参干扰为二维卷积干扰。

所述干扰信号处理板采用高性能FPGA+DSP混合架构的处理板，处理板载有一片高性能FPGA和两片高性能DSP，支持两组FMC_HPC，两组FMC_HPC分别配置一块单通道3GHz ADC模块和一块双通道3GHz DAC模块。两片DSP与FPGA之间可通过SRIO总线或EMIF16总线进行互联。干扰信号处理板设有RapidIO，SERDES高速串行总线、串口、千兆网口进行通信，处理板支持板载主要芯片温度监测；所述干扰信号处理板的输出端与所述微波上变频单元的输入端电性连接；所述微波上变频单元用于对干扰信号处理板输出的中频信号变频至射频，并输出射频信号；所述微波上变频单元的输出末端设计有开关滤波器组，所述开关滤波器组用于对输出射频信号的谐波抑制。

所述射频接收单元、微波上变频单元、频综单元封装至微波机箱内；所述干扰信号处理板封装至中频机箱内；所述微波机箱对外设置有射频信号输入及输出接口、中频信号输入及输出接口、参考时钟输入及输出接口、采样时钟输出接口和以太网控制接口；所述中频机箱上设置有中频信号输入及输出接口、采样时钟输入接口和以太网控制接口。

所述微波机箱设有控制板；所述控制板与射频接收单元、微波上变频单元、频综单元电性连接；所述控制板、干扰信号处理板外接控制计算机；所述微波机箱和中频机箱均设有电源模块；所述微波机箱内的电源模块用于射频接收单元、微波上变频单元和频综单元供电；所述中频机箱内的电源模块用于干扰信号处理板供电；所述微波机箱和中频机箱上设有与电源模块连接的供电接口。

各种干扰样式均在干扰信号处理板的FPGA中实现，各种干扰的实现原理分别介绍如下。

(一)压制干扰

压制噪声干扰产生的结构如图2所示；所述扰信号处理板内设有归一化数字噪声产生单元、归一化函数波产生单元和并行DDS单元；由归一化数字噪声产生单元产生32位伪随机数字噪声，噪声产生频率可调；由归一化函数波产生单元产生锯齿波、三角波和正弦波等频率可设的数字函数波信号，可与噪声信号进行组合；通过对归一化的噪声和函数波进行幅度调制，形成设定干扰带宽；选择置频和瞄频的方式设置输出信号的频率中心；通过过并行DDS单元的进行调频调制，形成干扰样式组合、干扰中心和干扰带宽均可设的噪声调频信号；再经过脉冲调制单元，实现规则或随机的脉冲干扰信号。

本实用新型中采用数字DDS单元的方式来实现噪声干扰，DDS采用32bits位宽，最小步进可优于1Hz；干扰样式包括：噪声调频干扰、函数波扫频干扰、噪声调频+扫频干扰、间断干扰。

基带干扰信号产生模块采用DDS的方式产生，在可获得各种样式干扰的同时，能够有效的保证输出干扰的频率精度，采用数字的方法有效的解决了经典噪声干扰采用VCO方式温漂带来频率不准的问题；干扰产生模块根据试验参数给出间断干扰的调制脉冲，采用数字的方式进行计时，精度高且方便控制。

(二)部分相参干扰

(a)距离维强散射点干扰

如图3所示，采用DRFM数字储频技术，对连续的接收信号进行多个延时抽头后，可叠加产生出多假目标信号，且每个抽头幅相值可独立调制，不同延时抽头的信号，具有相同的收发相位历程，因此多假目标均产生在与干扰站的同一方位向上。

(b)距离维噪声卷积干扰

将噪声直接与SAR雷达发射信号卷积后转发输出，在雷达端的脉压结果是噪声与点扩展函数的卷积，干扰效果取决于参与卷积的噪声信号，卷积噪声干扰信号时频特性相当于目标回波由卷积调制产生的一系列假目标。卷积噪声干扰可以批量产生密集复制点状假目标，不仅使干扰信号具有噪声干扰的特征，还可以时域、频域上对目标回波信号产生重叠、覆盖的压制干扰效果。

(三)全相参干扰

如图4所示，最佳的SAR干扰是全相参的二维卷积欺骗干扰，将欺骗点目标或则分布式面目标信息通过二维卷积方式，调制到连续相参的雷达发射信号上，其最大的难度是对干扰机对雷达及其平台参数的侦察精度要求很高，不仅需要得到距离向的雷达发射波形信息，还要得到雷达方位向扫描方式和扫描参数信息。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种SAR干扰模拟器，其特征在于，包括射频接收单元、微波上变频单元、频综单元、干扰信号处理板；所述频综单元用于接收和输出时钟信号；所述频综单元的输出端与射频接收单元、微波上变频单元、干扰信号处理板的输入端电性连接；所述射频接收单元的输出端与所述干扰信号处理板电性连接；所述射频接收单元接收射频信号，并与多种变频本振信号混频转化为中频信号，传输至干扰信号处理板；所述干扰信号处理板用于中频信号的幅相调制；所述干扰信号处理板的输出端与所述微波上变频单元的输入端电性连接；所述微波上变频单元用于对干扰信号处理板输出的中频信号变频至射频，并输出射频信号。

2.根据权利要求1所述的一种SAR干扰模拟器，其特征在于，所述射频接收单元、微波上变频单元、频综单元封装至微波机箱内；所述干扰信号处理板封装至中频机箱内；所述微波机箱对外设置有射频信号输入及输出接口、中频信号输入及输出接口、参考时钟输入及输出接口、采样时钟输出接口和以太网控制接口；所述中频机箱上设置有中频信号输入及输出接口、采样时钟输入接口和以太网控制接口。

3.根据权利要求2所述的一种SAR干扰模拟器，其特征在于，所述微波机箱设有控制板；所述控制板与射频接收单元、微波上变频单元、频综单元电性连接；所述控制板、干扰信号处理板外接控制计算机。

4.根据权利要求2所述的一种SAR干扰模拟器，其特征在于，所述微波机箱和中频机箱均设有电源模块；所述微波机箱内的电源模块用于射频接收单元、微波上变频单元和频综单元供电；所述中频机箱内的电源模块用于干扰信号处理板供电；所述微波机箱和中频机箱上设有与电源模块连接的供电接口。

5.根据权利要求1所述的一种SAR干扰模拟器，其特征在于，所述射频接收单元设有AGC自动增益控制电路，控制输出的信号功率电平；所述AGC自动增益控制电路前端设有衰减器；当输出信号电平超出AGC自动增益控制电路设定的门限电平时，所述AGC自动增益控制电路自动调整衰减器的控制量。

6.根据权利要求1所述的一种SAR干扰模拟器，其特征在于，所述微波上变频单元的输出末端设计有开关滤波器组，所述开关滤波器组用于对输出射频信号的谐波抑制。

7.根据权利要求1所述的一种SAR干扰模拟器，其特征在于，所述频综单元向中频机箱传输时钟信号，且频率为100MHz。

8.根据权利要求1所述的一种SAR干扰模拟器，其特征在于，所述干扰信号处理板产生压制干扰以及准相参干扰或全相参干扰；所述压制干扰包括：噪声调频干扰、函数波扫频干扰、噪声调频和扫频干扰、间断干扰；所述准相参干扰包括：距离维强散射点干扰、距离维噪声卷积干扰、多普勒频移干扰；所述全相参干扰为二维卷积干扰。