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一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰 信号调制方法

阅读：809发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，软件雷达接收注入式干扰信号，并根据导调系统发布的虚拟布站信息按方位、距离调制干扰机的射频干扰信号，生产干扰信号IQ数据；软件雷达接收导调席位发布的目标空情，根据数学建模完成目标和杂波IQ数据生成；软件雷达将调制后的干扰信号IQ数据、空情IQ数据和杂波IQ数据进行矢量合成；合成后的数据为雷达基带采样信号，可用于实现雷达信号处理和数据处理算法。，下面是一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：设置导调和想定信息，包括目标信息f3、杂波信息f2、干扰信息f1、模拟雷达信息f0；
步骤二：雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、目标信息f3生成基频抽取后的目标信号VT1、VT2…VTM；
步骤三：雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、杂波信息f2生成基频抽取后的杂波信号VZ1、VZ2…VZN；
步骤四：注入干扰机生成的射频信号A，该干扰信号频率为0～9GHz，瞬时带宽不大于
1.2GHz；
步骤五：根据模拟雷达的频率、带宽、重频等信息等f0调整微波集成模块的工作参数，形成干扰机在模拟雷达系统中的干扰响应，并进行下变频、滤波、抽取，得到基带干扰信号VG1、VG2…VGX；
步骤六：根据导调的干扰方位、距离、强度信息f1对VG1、VG2…VGX进行功率调制和方位调制，生成干扰信号VTG1、VTG2…VTGX；
步骤七：根据主通道和辅助通道天线方向图信息，将目标信号VT1、VT2…VTM、杂波信号VZ1、VZ2…VZN、干扰信号VTG1、VTG2…VTGX进行线性叠加，生成主通道模拟数据SZ和辅助通道模拟数据SF；
步骤八：对主通道模拟数据SZ和辅助通道模拟数据SF采用旁瓣匿影处理，得到匿影后通道SN；
步骤九：对SN做雷达信号处理，包括通道校正、脉冲压缩、超杂波检测、动目标检测、动目标显示、恒虚警检测等算法，得到检测视频SC，背景视频SZ；
步骤十：对SC做雷达数据处理算法，包括点迹凝聚、航迹相关、航迹跟踪等算法，得到多个航迹T；
步骤十一：在模拟雷达终端显示雷达在受干扰的情况下的效果，包括航迹T、检测视频SC和背景视频SZ。
2.根据权利要求1所述的一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，其特征在于：所述步骤四中，干扰信号是干扰机输出的射频信号，并根据导调信息对干扰信号进行功率和方位调制，使其符合布站效果和雷达方向图效果，更贴近实战环境。
3.根据权利要求1所述的一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，其特征在于：所述步骤二和步骤三中，雷达训练仿真器通过软件无线电技术，硬件平台化，软件参数化实现模拟机械扫描、相控阵扫描、相控阵凝视体制雷达效果的生成。
4.根据权利要求1所述的一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，其特征在于：所述雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、布站位置、工作频率、带宽信息对数字干扰信号进行功率调制；
功率调制公式为：
power1db＝jammer+lmd-K-Rdb-Lj。
其中，pow er 1_d b是功率调制后输出；j amm er是干扰机功率，Pt是干扰机发射功率，Br是干扰机带宽落入雷达带宽内比
例，B是干扰机带宽；lmd为雷达工作频率因子,lmd＝10×log10(300/f0)，f0为雷达工作频率，单位MHz；K是常量K＝10×log10(1.38×42×π2)；Rdb是距离上的衰减，Rdb＝20×log10(R)；Lj为干扰机单程传播损失，Lj＝6dB。
5.根据权利要求1所述的一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，其特征在于：所述雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、布站位置、雷达的天线方向图对数字干扰信号进行方位调制生成干扰数据；
方位调制公式：
power2db＝power1db+Gr_Rad(θ)+Gr_Jam(θ)
其中power1db为6功率调制的结果；Gr_Rad(θ)为雷达接收天线在θ方位的增益；Gr_Jam(θ)为干扰机发射天线在θ方位的增益；最终干扰功率power＝10power1db/10。

说明书全文

一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰 信号调制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种雷达训练仿真器干扰信号调制方法，具体为一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，属于雷达模拟训练器技术领域。

背景技术

[0002] 雷达训练仿真器的数据生成包括干扰信号生成、目标和杂波信号生成两部分。目前存在两种情况。情况一：干扰信号为根据模型直接产生的基频数字信号，该信号与真实干扰机信号有一定的偏差，且不能响应雷达抗干扰操作，无法满足实际雷达电子对抗过程中干扰设备与雷达设备闭环对抗的场景。情况二：干扰信号来自于干扰机的射频信号，该信号输入到微波集成芯片后，按照所模拟雷达的接收机指标输出基带IQ信号。此时的基带IQ信号为真实接收的干扰机信号，但是该干扰机信号与实际作战环境不符，表现为：功率与干扰机和雷达之间的位置无关；功率与雷达天线方向图无关；功率与雷达扫描方位无关。以上两种情况均无法满足实战化雷达电子对抗的需求。

发明内容

[0003] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法。

[0004] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，包括以下步骤：

[0005] 步骤一：设置导调和想定信息，包括目标信息f3、杂波信息f2、干扰信息f1、模拟雷达信息f0；

[0006] 步骤二：雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、目标信息f3生成基频抽取后的目标信号VT1、VT2…VTM；

[0007] 步骤三：雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、杂波信息f2生成基频抽取后的杂波信号VZ1、VZ2…VZN；

[0008] 步骤四：注入干扰机生成的射频信号A，该干扰信号频率为0～9GHz，瞬时带宽不大于1.2GHz；

[0009] 步骤五：根据模拟雷达的频率、带宽、重频等信息等f0调整微波集成模块的工作参数，形成干扰机在模拟雷达系统中的干扰响应，并进行下变频、滤波、抽取，得到基带干扰信号VG1、VG2…VGX；

[0010] 步骤六：根据导调的干扰方位、距离、强度信息f1对VG1、VG2…VGX进行功率调制和方位调制，生成干扰信号VTG1、VTG2…VTGX；

[0011] 步骤七：根据主通道和辅助通道天线方向图信息，将目标信号VT1、VT2…VTM、杂波信号VZ1、VZ2…VZN、干扰信号VTG1、VTG2…VTGX进行线性叠加，生成主通道模拟数据SZ和辅助通道模拟数据SF；

[0012] 步骤八：对主通道模拟数据SZ和辅助通道模拟数据SF采用旁瓣匿影处理，得到匿影后通道SN；

[0013] 步骤九：对SN做雷达信号处理，包括通道校正、脉冲压缩、超杂波检测、动目标检测、动目标显示、恒虚警检测等算法，得到检测视频SC，背景视频SZ；

[0014] 步骤十：对SC做雷达数据处理算法，包括点迹凝聚、航迹相关、航迹跟踪等算法，得到多个航迹T；

[0015] 步骤十一：在模拟雷达终端显示雷达在受干扰的情况下的效果，包括航迹T、检测视频SC、背景视频SZ等。

[0016] 作为本发明再进一步的方案：所述步骤四中，干扰信号是干扰机输出的射频信号，并根据导调信息对干扰信号进行功率和方位调制。

[0017] 作为本发明再进一步的方案：所述步骤二和步骤三中，雷达训练仿真器通过软件无线电技术，硬件平台化，软件参数化实现模拟机械扫描、相控阵扫描、相控阵凝视体制雷达效果的生成。

[0018] 作为本发明再进一步的方案：所述雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、布站位置、工作频率、带宽信息对数字干扰信号进行功率调制；

[0019] 功率调制公式为：

[0020] power1db＝jammer+1md-K-Rdb-Lj。

[0021] 其中，power1_db是功率调制后输出；jammer是干扰机功率，Pt是干扰机发射功率，Br是干扰机带宽落入雷达带宽内比
例，B是干扰机带宽；1md为雷达工作频率因子，1md＝10×log10(300/f0)，f0为雷达工作频
2 2
率，单位MHz；K是常量K＝10×log10(1.38×4 ×π)；Rdb是距离上的衰减，Rdb＝20×log10(R)；Lj为干扰机单程传播损失，Lj＝6dB。

[0022] 作为本发明再进一步的方案：所述雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、布站位置、雷达的天线方向图对数字干扰信号进行方位调制生成干扰数据；

[0023] 方位调制公式：

[0024] power2db＝power1db+Gr_Rad(θ)+Gr J am(θ)

[0025] 其中power1db为6功率调制的结果；Gr_Rad(θ)为雷达接收天线在θ方位的增益；Gr J am(θ)为干扰机发射天线在θ方位的增益；最终干扰功率

[0026] 本发明的有益效果是：该注入式干扰的半实物软件化雷达训练仿真器干扰信号调制方法设计合理：

[0027] 1.干扰信号是干扰机输出的射频信号，并根据导调信息对干扰信号进行功率和方位调制，使其符合布站效果和雷达方向图效果，更贴近实战环境；

[0028] 2.本半实物软件化雷达训练仿真器可以模拟任一频段在0～9GHz，瞬时带宽不大于1.2GHz的雷达；

[0029] 3.本半实物软件化雷达训练仿真器可以模拟机械扫描、相控阵扫描、相控阵凝视体制的雷达。附图说明

[0030] 图1为本发明原理框图示意图；

[0031] 图2为本发明经导调信息调制后的地杂波和目标回波合成效果示意图；

[0032] 图3为本发明某相控阵雷达天线方向图示意图；

[0033] 图4为本发明压制式干扰从天线副瓣进入时对地杂波和目标的影响效果示意图；

[0034] 图5为本发明压制式干扰从天线主瓣进入时对地杂波和目标的影响效果示意图；

[0035] 图6为本发明注入式干扰的半实物软件化雷达训练仿真器终端显示效果示意图。

具体实施方式

[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0037] 请参阅图1～6，一种注入式干扰的半实物雷达模拟器干扰信号调制方法，包括以下步骤：

[0038] 步骤一：设置导调和想定信息，包括目标信息f3、杂波信息f2、干扰信息f1、模拟雷达信息f0；

[0039] 步骤二：雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、目标信息f3生成基频抽取后的目标信号VT1、VT2…VTM；如附图2为地杂波VZ1和目标回波VT1合成效果。

[0040] 步骤三：雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、杂波信息f2生成基频抽取后的杂波信号VZ1、VZ2…VZN；

[0041] 步骤四：注入干扰机生成的射频信号A，该干扰信号频率为0～9GHz，瞬时带宽不大于1.2GHz；

[0042] 步骤五：根据模拟雷达的频率、带宽、重频等信息等f0调整微波集成模块的工作参数，形成干扰机在模拟雷达系统中的干扰响应，并进行下变频、滤波、抽取，得到基带干扰信号VG1、VG2…VGX；

[0043] 步骤六：根据导调的干扰方位、距离、强度信息f1对VG1、VG2…VGX进行功率调制和方位调制(如附图3)，生成干扰信号VTG1、VTG2…VTGX；

[0044] 步骤七：根据主通道和辅助通道天线方向图信息，将目标信号VT1、VT2…VTM、杂波信号VZ1、VZ2…VZN、干扰信号VTG1、VTG2…VTGX进行线性叠加，生成主通道模拟数据SZ和辅助通道模拟数据SF；

[0045] 步骤八：对主通道模拟数据SZ和辅助通道模拟数据SF采用旁瓣匿影处理，得到匿影后通道SN；

[0046] 步骤九：对SN做雷达信号处理，包括通道校正、脉冲压缩、超杂波检测、动目标检测、动目标显示、恒虚警检测等算法，得到检测视频SC，背景视频SZ；

[0047] 步骤十：对SC做雷达数据处理算法，包括点迹凝聚、航迹相关、航迹跟踪等算法，得到多个航迹T；

[0048] 步骤十一：在模拟雷达终端显示雷达在受干扰的情况下的效果，包括航迹T、检测视频SC、背景视频SZ等，如图6所示。

[0049] 进一步的，在本发明实施例中，所述步骤四中，干扰信号是干扰机输出的射频信号，并根据导调信息对干扰信号进行功率和方位调制，使其符合布站效果和雷达方向图效果，更贴近实战环境。

[0050] 进一步的，在本发明实施例中，所述步骤二和步骤三中，雷达训练仿真器通过软件无线电技术，硬件平台化，软件参数化实现模拟机械扫描、相控阵扫描、相控阵凝视体制雷达效果的生成。

[0051] 进一步的，在本发明实施例中，所述雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、布站位置、工作频率、带宽信息对数字干扰信号进行功率调制；

[0052] 功率调制公式为：

[0053] power1db＝jammer+1md-K-Rdb-Lj。

[0054] 其中，power1_db是功率调制后输出；jammer是干扰机功率，Pt是干扰机发射功率，Br是干扰机带宽落入雷达带宽内比
例，B是干扰机带宽；1md为雷达工作频率因子，1md＝10×log10(300/f0)，f0为雷达工作频率，单位MHz；K是常量K＝10×log10(1.38×42×π2)；Rdb是距离上的衰减，Rdb＝20×log10(R)；Lj为干扰机单程传播损失，Lj＝6dB。

[0055] 进一步的，在本发明实施例中，所述雷达训练仿真器根据步骤一的想定信息、布站位置、雷达的天线方向图对数字干扰信号进行方位调制生成干扰数据；

[0056] 方位调制公式：

[0057] power2db＝power1db+Gr_Rad(θ)+Gr J am(θ)

[0058] 其中power1db为6功率调制的结果；Gr_Rad(θ)为雷达接收天线在θ方位的增益；Gr J am(θ)为干扰机发射天线在θ方位的增益；最终干扰功率

[0059] 工作原理：在使用该注入式干扰的半实物软件化雷达训练仿真器干扰信号调制方法时，根据导调信息按方位、距离调制干扰机的射频干扰信号，并将干扰信号注入到包含杂波和目标的雷达训练仿真器中，使干扰的信号特征与真实情况一致；采用基于虚拟布站信息对干扰信号进行调制的方式，使干扰信号与部署环境保持一致；具备人在回路的电子对抗设备与雷达设备闭环对抗环境构建的能力，可以满足复杂雷达电子对抗训练和演习的需要。

[0060] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0061] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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