一種無源干擾產(chǎn)生裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無源干擾產(chǎn)生裝置，包括雷達(dá)信號源、雜波范圍參數(shù)解算單元、隨機數(shù)產(chǎn)生組合、雜波頻譜模擬單元、信號延時調(diào)制單元和散射系數(shù)調(diào)制單元；隨機數(shù)產(chǎn)生組合包括順序連接的反饋移位寄存器、線性變換器和隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元，隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元經(jīng)第二FFT模塊連接相關(guān)單元，雜波頻譜模擬單元連接雜波頻譜解算單元，雜波頻譜解算單元經(jīng)第一FFT模塊連接相關(guān)單元，相關(guān)單元的輸出端經(jīng)IFFT模塊連接散射系數(shù)調(diào)制單元，散射系數(shù)調(diào)制單元還與信號延時調(diào)制單元相連，散射系數(shù)調(diào)制單元的輸出端經(jīng)信號增益調(diào)制單元連接上變頻器，上變頻器將雷達(dá)信號源產(chǎn)生的低頻雷達(dá)信號調(diào)制到射頻頻段，發(fā)射輸出模擬雷達(dá)雜波回波信號。
【專利說明】一種無源干擾產(chǎn)生裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種信號發(fā)生裝置，特別涉及一種無源干擾產(chǎn)生裝置，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)通過對目標(biāo)回波的檢測和分析，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并確定其性質(zhì)。為了干擾雷達(dá)的正常工作，經(jīng)常使用各種干擾措施。無源干擾研制相對簡單，成本相對較低，使用方便，能夠干擾各種體制的雷達(dá)，包括頻率捷變雷達(dá)、單脈沖雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)和成像雷達(dá)等，兼具備干擾空域大，頻帶寬的優(yōu)點。因此，無源干擾一直是雷達(dá)對抗的重要手段。
[0003]在雷達(dá)仿真中，雷達(dá)對抗無源干擾和在各種雜波背景中檢測、跟蹤目標(biāo)是雷達(dá)重要的性能指標(biāo)，因此在每次仿真中，都需要各種環(huán)境下的無源干擾試驗數(shù)據(jù)來測試?yán)走_(dá)的性能。通過實驗收集各種無源干擾數(shù)據(jù)是得到試驗數(shù)據(jù)的一種手段，但是每次試驗成本太大，而且只能得到部分試驗環(huán)境下的數(shù)據(jù)，不能滿足使用需要。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無源干擾產(chǎn)生裝置，可以產(chǎn)生各種環(huán)境下的雷達(dá)雜波和無源干擾數(shù)據(jù)，滿足各種雷達(dá)仿真需求。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種無源干擾產(chǎn)生裝置，包括雷達(dá)信號源、雜波范圍參數(shù)解算單元、隨機數(shù)產(chǎn)生組合、雜波頻譜模擬單元、信號延時調(diào)制單元和散射系數(shù)調(diào)制單元；
[0006]所述隨機數(shù)產(chǎn)生組合包括順序連接的反饋移位寄存器、線性變換器和隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元，隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元的輸出端經(jīng)第二 FFT模塊連接用于實現(xiàn)頻域數(shù)據(jù)相乘的相關(guān)單元，所述相關(guān)單元由矢量乘法器構(gòu)成；
[0007]所述雜波頻譜模擬單元的輸出端連接雜波頻譜解算單元的輸入端，雜波頻譜解算單元的輸出端經(jīng)第一 FFT模塊接入所述相關(guān)單元的輸入端，相關(guān)單元的輸出端經(jīng)IFFT模塊接入所述散射系數(shù)調(diào)制單元的輸入端；
[0008]散射系數(shù)調(diào)制單元的輸入端還與信號延時調(diào)制單元的輸出端相連，散射系數(shù)調(diào)制單元的輸出端經(jīng)用于衰減控制的信號增益調(diào)制單元連接上變頻器，上變頻器將雷達(dá)信號源產(chǎn)生的低頻雷達(dá)信號調(diào)制到射頻頻段，發(fā)射輸出模擬雷達(dá)雜波回波信號；
[0009]所述雷達(dá)信號源和雜波范圍參數(shù)解算單元的輸入端分別連接戰(zhàn)情參數(shù)管理單元，雷達(dá)信號源和雜波范圍參數(shù)解算單元的輸出端分別與信號延時調(diào)制單元的輸入端相連，雜波范圍參數(shù)解算單元的輸出端還分別與所述隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元的輸入端、第一 FFT模塊的輸入端相連。
[0010]所述雜波頻譜模擬單元包括用于存儲雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)的模型數(shù)據(jù)存儲單元和用于控制輸出雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)的模型管理控制單元，所述模型數(shù)據(jù)存儲單元采用ROM存儲器，所述模型管理控制單元采用地址控制輸出模塊，地址控制輸出模塊由一個累加器和多路選擇器構(gòu)成。
[0011]所述散射系數(shù)調(diào)制單元由三個FFT模塊和一個矢量乘法模塊、兩個邏輯取反控制電路構(gòu)成，F(xiàn)FT模塊用于實現(xiàn)快速卷積運算，矢量乘法器用于完成兩組頻域數(shù)據(jù)的點乘，邏輯取反電路用于完成信號的共軛運算。
[0012]所述線性變換單元由信號延遲模塊、加法器和乘法器構(gòu)成，信號延遲模塊和加法器用于完成數(shù)據(jù)的累加，乘法器用于完成數(shù)據(jù)的平均。
[0013]所述信號延時調(diào)制單元由一個雙口的RAM存儲器和地址控制模塊組成，通過改變輸入信號和輸出信號的地址差值來實現(xiàn)信號的延時。
[0014]所述反饋移位寄存器由移位寄存器、邏輯反饋電路和歸一化單元組成，移位寄存器用于存儲中間過程數(shù)據(jù)，邏輯反饋電路用于完成同余運算和反饋，并對輸出結(jié)果進行檢測、控制反饋和循環(huán)，歸一化單元對數(shù)據(jù)進行歸一化，得到(Tl之間均勻分布的隨機數(shù)。
[0015]所述戰(zhàn)情參數(shù)管理單元包括一個RAM存儲器、邏輯控制單元和多路選擇器，所述RAM存儲器用于存儲仿真雷達(dá)的參數(shù)、仿真環(huán)境的設(shè)置參量，邏輯控制單元用于控制多路選擇器在各種戰(zhàn)情參數(shù)之間的選擇，以控制不同戰(zhàn)情下參數(shù)的下載和傳輸。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是:通過戰(zhàn)情參數(shù)管理單元實現(xiàn)雷達(dá)工作參數(shù)配置，能夠模擬產(chǎn)生各種仿真環(huán)境下的無源干擾信號和雷達(dá)雜波信號，解決了通過實驗收集無源干擾數(shù)據(jù)導(dǎo)致試驗成本大、試驗數(shù)據(jù)不能滿足需要的技術(shù)問題，滿足了各種雷達(dá)仿真需求。本實用新型可用于檢測雷達(dá)的各種性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的電路原理方框圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0019]如圖1所示，是本實用新型的電路原理方框圖，
[0020]雜波范圍參數(shù)解算單元和雷達(dá)信號源的輸入端分別連接戰(zhàn)情參數(shù)管理單元的輸出端，戰(zhàn)情參數(shù)管理單元包括一個RAM存儲器、邏輯控制單元和多路選擇器，RAM存儲器用于存儲仿真雷達(dá)的參數(shù)、仿真環(huán)境的設(shè)置參量，邏輯控制單元用于控制多路選擇器在各種戰(zhàn)情參數(shù)之間的選擇，以控制不同戰(zhàn)情下參數(shù)的下載和傳輸。
[0021]雜波范圍參數(shù)解算單元的輸出端分別連接隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元、第二 FFT模塊和信號延時調(diào)制單元，雜波范圍參數(shù)解算單元包括乘法器、加法器和邏輯控制電路，該單元根據(jù)戰(zhàn)情參數(shù)管理單元中傳遞過來的相關(guān)雷達(dá)工作參數(shù)、無源干擾占據(jù)的空域范圍等參數(shù)，解算出劃分的數(shù)據(jù)單元在距離維、方位維、俯仰維的數(shù)量，用于控制第一 FFT模塊和隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元。
[0022]雷達(dá)信號源由信號源、波形控制單元和調(diào)制參數(shù)控制單元組成，戰(zhàn)情參數(shù)管理單元提供相應(yīng)的雷達(dá)工作參數(shù)為參考，波形控制單元選擇相應(yīng)的雷達(dá)波形控制，調(diào)制參數(shù)控制單元產(chǎn)生相應(yīng)參數(shù)的雷達(dá)由信號源發(fā)射低頻雷達(dá)信號。雷達(dá)信號源的輸出端與信號延時調(diào)制單元的輸入端相連。
[0023]信號延時調(diào)制單元由一個雙口的RAM存儲器和地址控制模塊組成，通過改變輸入信號和輸出信號的地址差值來實現(xiàn)信號的延時，差值即為信號的延時量，不同時刻的延時量由雜波范圍參數(shù)解算單元劃分的距離單元數(shù)量和相關(guān)距離單元的中心位置計算得到。信號延時調(diào)制單元的輸出端與散射系數(shù)調(diào)制單元的輸入端相連。
[0024]散射系數(shù)調(diào)制單元由三個FFT模塊和一個矢量乘法模塊、兩個邏輯取反控制電路構(gòu)成，F(xiàn)FT模塊用于實現(xiàn)快速卷積運算，矢量乘法器用于完成兩組頻域數(shù)據(jù)的點乘，邏輯取反電路用于完成信號的共軛運算。散射系數(shù)調(diào)制單元的輸入端還連接有IFFT模塊。
[0025]IFFT模塊由兩個邏輯取反電路和一個FFT模塊組成，其中邏輯取反電路用于完成共軛運算，F(xiàn)FT模塊同樣用于實現(xiàn)快速卷積運算。IFFT模塊的輸入端連接用于實現(xiàn)頻域數(shù)據(jù)相乘的相關(guān)單元，相關(guān)單元由矢量乘法器構(gòu)成。IFFT模塊用于將相關(guān)單元調(diào)制完成的具有特定頻譜且具有特定幅度起伏分布的雜波散射數(shù)據(jù)變換到頻域。
[0026]相關(guān)單元的輸入端通過第一 FFT模塊與雜波頻譜解算單元的輸出端連接，通過第二 FFT模塊與隨機數(shù)產(chǎn)生組合的輸出端連接，相關(guān)單元與第一 FFT模塊、第二 FFT模塊相配合，用于實現(xiàn)快速卷積運算，使生成的特定分布的隨機數(shù)組具有相關(guān)性，滿足雜波信號的特征。相關(guān)單元用于實現(xiàn)頻域數(shù)據(jù)相乘，得到數(shù)據(jù)卷積后的頻域信號數(shù)據(jù)，其中，第二個FFT模塊中FFT的點數(shù)需要與第一 FFT模塊的點數(shù)保持一致,該參數(shù)由雜波范圍參數(shù)解算單元傳遞得到。
[0027]隨機數(shù)產(chǎn)生組合包括順序連接的反饋移位寄存器、線性變換器和隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元。隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元包括平方律器件、延遲單元、信號累加單元、矢量乘法器、RAM存儲器，該單元主要根據(jù)仿真環(huán)境設(shè)置的雷達(dá)工作參數(shù)，生成特定數(shù)量、特定分布的隨機數(shù)變量數(shù)據(jù)，隨機數(shù)數(shù)量的多少由雜波范圍參數(shù)解算單元計算得到。
[0028]反饋移位寄存器由移位寄存器、邏輯反饋電路和歸一化單元組成，移位寄存器用于存儲中間過程數(shù)據(jù)，邏輯反饋電路用于完成同余運算和反饋，并對輸出結(jié)果進行檢測、控制反饋和循環(huán)，歸一化單元對數(shù)據(jù)進行歸一化，得到(Tl之間均勻分布的隨機數(shù)。
[0029]線性變換單元由信號延遲模塊、加法器和乘法器構(gòu)成，信號延遲模塊和加法器用于完成數(shù)據(jù)的累加，乘法器用于完成數(shù)據(jù)的平均。
[0030]雜波頻譜模擬單元包括用于存儲雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)的模型數(shù)據(jù)存儲單元和用于控制輸出雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)的模型管理控制單元，模型數(shù)據(jù)存儲單元采用ROM存儲器，模型管理控制單元采用地址控制輸出模塊，地址控制輸出模塊由一個累加器和多路選擇器構(gòu)成，通過控制不同的地址來輸出不同的雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)。雜波頻譜模擬單元的輸出端連接雜波頻譜解算單元的輸入端。
[0031]雜波頻譜解算單元由一個誤差控制器、RAM存儲器、FIR系統(tǒng)和反饋電路構(gòu)成。該模塊主要是通過模型管理控制單元輸出的雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)，通過迭代反解出雜波的相關(guān)系數(shù)，用以調(diào)制生成的隨機數(shù)組。
[0032]信號增益調(diào)制單元的輸入端連接散射系數(shù)調(diào)制單元的輸出端，信號增益調(diào)制單元的輸出端連接上變頻器。信號增益調(diào)制單元根據(jù)仿真戰(zhàn)情中設(shè)置的仿真環(huán)境參數(shù)，用于實現(xiàn)不同環(huán)境中信號的衰減控制。上變頻器由可編程DDC和頻綜單元組成。頻綜單元包含一個數(shù)控振蕩器，通過控制參數(shù)控制產(chǎn)生本振信號，再由可編程DDC控制產(chǎn)生相參信號，將將雷達(dá)信號源產(chǎn)生的低頻雷達(dá)信號調(diào)制到射頻頻段，發(fā)射輸出模擬雷達(dá)雜波回波信號。
[0033]各級FFT模塊、信號延時調(diào)制單元、信號增益調(diào)制單元等各級中頻信號處理采用我們公司自主研發(fā)的X6-3GSPS信號處理板，X6-3GSPS信號處理板卡是一塊帶3GSPS12bit ADC、3GSPS 12bit DAC、Xilinx Virtex-6 FPGA和超大容量動態(tài)存儲器DDR3 以及高速雙口靜態(tài)存儲器QDR-1I +的6U cPCI接口的標(biāo)準(zhǔn)板卡，Xilinx Virtex-6 SX315T/475T外配4Gbit DDR3 SDRAM和144Mbit QDR-1I +存儲器為諸如雷達(dá)和直接射頻數(shù)字化的應(yīng)用提供了一個非常高性能的DSP核。使用VHDL、MATLAB和Xilinx ISE工具包以及Xilinx公司的高級生成工具(Xilinx System Generator)對X6-3GSPS寬帶信號處理板進行二次開發(fā)，以Xilinx Virtex6 FPGA作為信號處理核心搭建的軟件無線電平臺，可以高效地完成無源干擾產(chǎn)生裝置中所需要的各級信號處理工作。
[0034]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無源干擾產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括雷達(dá)信號源、雜波范圍參數(shù)解算單元、隨機數(shù)產(chǎn)生組合、雜波頻譜模擬單元、信號延時調(diào)制單元和散射系數(shù)調(diào)制單元； 所述隨機數(shù)產(chǎn)生組合包括順序連接的反饋移位寄存器、線性變換器和隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元，隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元的輸出端經(jīng)第二 FFT模塊連接用于實現(xiàn)頻域數(shù)據(jù)相乘的相關(guān)單元，所述相關(guān)單元由矢量乘法器構(gòu)成； 所述雜波頻譜模擬單元的輸出端連接雜波頻譜解算單元的輸入端，雜波頻譜解算單元的輸出端經(jīng)第一 FFT模塊接入所述相關(guān)單元的輸入端，相關(guān)單元的輸出端經(jīng)IFFT模塊接入所述散射系數(shù)調(diào)制單元的輸入端； 散射系數(shù)調(diào)制單元的輸入端還與信號延時調(diào)制單元的輸出端相連，散射系數(shù)調(diào)制單元的輸出端經(jīng)用于衰減控制的信號增益調(diào)制單元連接上變頻器，上變頻器將雷達(dá)信號源產(chǎn)生的低頻雷達(dá)信號調(diào)制到射頻頻段，發(fā)射輸出模擬雷達(dá)雜波回波信號； 所述雷達(dá)信號源和雜波范圍參數(shù)解算單元的輸入端分別連接戰(zhàn)情參數(shù)管理單元，雷達(dá)信號源和雜波范圍參數(shù)解算單元的輸出端分別與信號延時調(diào)制單元的輸入端相連，雜波范圍參數(shù)解算單元的輸出端還分別與所述隨機數(shù)組合產(chǎn)生單元的輸入端、第一 FFT模塊的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源干擾產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述雜波頻譜模擬單元包括用于存儲雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)的模型數(shù)據(jù)存儲單元和用于控制輸出雜波頻譜樣本數(shù)據(jù)的模型管理控制單元，所述模型數(shù)據(jù)存儲單元采用ROM存儲器，所述模型管理控制單元采用地址控制輸出模塊，地址控制輸出模塊由一個累加器和多路選擇器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源干擾產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述散射系數(shù)調(diào)制單元由三個FFT模塊和一個矢量乘法模塊、兩個邏輯取反控制電路構(gòu)成，F(xiàn)FT模塊用于實現(xiàn)快速卷積運算，矢量乘法器用于完成兩組頻域數(shù)據(jù)的點乘，邏輯取反電路用于完成信號的共軛運笪
ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源干擾產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述線性變換單元由信號延遲模塊、加法器和乘法器構(gòu)成，信號延遲模塊和加法器用于完成數(shù)據(jù)的累加，乘法器用于完成數(shù)據(jù)的平均。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源干擾產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述信號延時調(diào)制單元由一個雙口的RAM存儲器和地址控制模塊組成，通過改變輸入信號和輸出信號的地址差值來實現(xiàn)信號的延時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源干擾產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述反饋移位寄存器由移位寄存器、邏輯反饋電路和歸一化單元組成，移位寄存器用于存儲中間過程數(shù)據(jù)，邏輯反饋電路用于完成同余運算和反饋，并對輸出結(jié)果進行檢測、控制反饋和循環(huán)，歸一化單元對數(shù)據(jù)進行歸一化，得到(Ti之間均勻分布的隨機數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源干擾產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述戰(zhàn)情參數(shù)管理單元包括一個RAM存儲器、邏輯控制單元和多路選擇器，所述RAM存儲器用于存儲仿真雷達(dá)的參數(shù)、仿真環(huán)境的設(shè)置參量，邏輯控制單元用于控制多路選擇器在各種戰(zhàn)情參數(shù)之間的選擇，以控制不同戰(zhàn)情下參數(shù)的下載和傳輸。
【文檔編號】G06F17/50GK204044825SQ201420548230
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】尹光 申請人:南京長峰航天電子科技有限公司