一种基于sopc的干扰决策装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电子对抗技术领域。
【背景技术】
[0002]此种基于可编程片上系统(System-on-a-Programmable-Chip, SOPC)的干扰决策技术来源于干扰机的设计。干扰机可以实现对雷达的压制、欺骗干扰，降低其对真实目标的跟踪、识别能力。传统设计中采用干扰决策参数预先配置的方式，根据加载数据进行参数计算，预先生成干扰决策参数表，实施干扰时按生成的参数表进行配置。
[0003]此种方式中，由于干扰方式预先固定，不能满足实时智能干扰的要求。因此，需要能够根据雷达种类以及外部环境智能实施干扰的干扰机。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为提高干扰机的智能化程度，对干扰决策装置进行改进。
[0005]本发明是一种基于SOPC的干扰决策装置，用于产生雷达干扰机的干扰决策，其中，使用FPGA构建了可编程片上系统(S0PC)，实时进行干扰决策，实现对雷达的干扰功能。
[0006]如上所述的基于SOPC的干扰决策装置，其中，在所述FPGA实现如下模块:软核处理器、程序RAM、数据RAM、干扰算法模块、IIC和GP1 ;通过GP1获取包括雷达信号实时测量结果的数据，提供给软核处理器进行运算；通过IIC获取外部传感器的信息，提供给软核处理器进行运算；软核处理器根据雷达信号实时测量结果以及外部传感器的信息进行干扰用参数计算，生成决策控制表，并对于干扰算法模块输出干扰用参数和决策控制表；干扰算法模块根据软核处理器输入的干扰用参数和决策控制表，对外设进行控制，实现对雷达的干扰功能。
[0007]如上所述的基于SOPC的干扰决策装置，其中，所述模块按照如下方式进行干扰决策:
[0008]a) SOPC中GP1模块接收外部加载数据，获得干扰机及雷达的位置信息和速度信息，Microblaze软核据此计算出干扰机与雷达的距离；
[0009]b) SOPC中IIC模块接收温度传感器输入的温度信息，由Microblaze软核与功放电路特性表映射，确定出此温度下应对功放电路给予的增益补偿；
[0010]c) SOPC中干扰算法模块实时测量出接收到的雷达信号功率，此功率值与距离参数一起，共同决策出此时干扰机应发射的干扰功率；
[0011]d) SOPC中干扰算法模块实时测量出接收到的雷达信号参数，结合存储器中的预存参数进行干扰决策，实施干扰过程。
[0012]本发明采用SOPC技术，实现干扰决策参数的实时生成和配置，使用Xilinx公司FPGA，构建了可编程片上系统(S0PC)，采取硬件描述语言(HDL)与C语言相结合的协同设计方法，实现干扰机的干扰决策功能。该系统由MicroBlaze软核处理器、干扰算法模块、定时器模块、外设接口模块组成，处理器与各模块采用外部总线接口和外部中断接口进行交互。处理器根据参数计算结果和信号测量结果，生成干扰决策参数并对干扰算法模块相关寄存器进行实时配置。
[0013]测试结果表明，此SOPC平台达到了预想的功能，可实现干扰决策参数的实时配置，方案可行。目前，此种基于SOPC的干扰决策技术已在干扰机中得到应用，雷达对接试验结果表明，该产品可实现对雷达的智能化干扰。
【附图说明】
[0014]图1基于SOPC的设计架构。
[0015]图2软件工作流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
[0017]为提高干扰机的智能化程度，本发明采用SOPC技术，实现干扰决策参数的实时生成和配置。
[0018]SOPC为可编程的片上系统。它是一种特殊的嵌入式系统，不仅可由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能，而且由于其可编程的特性，使得设计方式更为灵活，可剪裁、扩充、升级，并具备软硬件系统可编程功能。
[0019]本发明选择Xi I inx公司的FPGA芯片，使用嵌入式开发套件(EDK，开发工具)，通过在FPGA内嵌入软处理器核(MicroBlaze，由Xilinx公司提供的产品)的方式实现SOPC设计。此种设计方式可搭建出干扰决策技术的通用平台，在需要扩展时，可通过增加用户自定义IP核，以及灵活构造外设接口等方式进行功能扩展。
[0020]I基于SOPC的设计架构
[0021]基于SOPC的设计架构如图1所示。SOPC通过Xilinx公司FPGA搭建，该系统由Microblaze软处理器核、干扰模块、定时器模块、外设接口模块等组成。软处理器核与各模块采用外部总线接口进行交互。
[0022]软处理器核内主要完成1553B数据的接收与校验、参数计算、以及决策控制表的生成。干扰算法模块根据由Microblaze输入的决策信息进行信号处理，并输出至外设。传感器通过IIC (Inter-1ntegrated Circuit,集成电路总线)接口输入外部传感器数据(例如，温度信息)，以供Microblaze调整不同环境下的决策控制信息。通过添加定时器及中断服务程序，控制各模块接口的信息交互。
[0023]作为接口的扩展,系统设计留出GP10(General Purpose Input Output,通用输入输出)接口，用于外部通讯，例如，通过CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)进行数据传输，例如可以传输1553B数据。一般，每个GP1可最多包含两个通道，挂接到PLB (Pipeline Burst Cache，脉冲突发式缓存)总线上。PLB总线对GP1的读写是通过访问寄存器来实现的。所有的数据都被先写入D触发器，在通过三态端口控制输入、输出特性。通过添加GP1相关的底层文件，即可调用相应的驱动函数，完成GP1的初始化、方向设定、数据读取与赋值等操作。
[0024]2软件实现
[0025]硬件设计完成后，进行比特流产生操作，可以将硬件设计输出到SDK中，自动产生硬件设计中相应的库文件，这是软件设计的基础。
[0026]在软件设计完成后，将硬件网表与比特流文件，与软件编译生成的ELF格式的可执行代码合并，形成最终的二进制比特文件，通过JTAG编程电缆烧写到程序存储器中。即可实现所述的模块化结构。
[0027]上述烧写过程为公知常识。
[0028]其中，软件工作流程如图2所示。软件进行初始化后，进行参数计算，参照外部传感器数据(例如，温度信息)与雷达信号的实时测量结果共同决策出此刻的干扰方式及发射功率，并以指定的算法对信号进行调制。例如，压制干扰模式与欺骗干扰模式之间可进行切换，而切换的条件由MicroBlaze的计算结果决定。
[0029]一个具体的计算过程如下所述:
[0030]a) SOPC中GP1模块接收外部加载数据，提取干扰机及雷达的位置信息和速度信息，Microblaze软核据此计算出干扰机与雷达的距离；
[0031]b) SOPC中I2C模块接收温度传感器输入的温度信息，经Microblaze软核与功放电路特性表映射，可确定出此温度下应对功放电路给予的增益补偿，以确保干扰机的发射通道增益保持不变；功放电路特性表映射中存储不同温度下的功放电路特性、即发射通道增益特性；
[0032]c) SOPC中干扰算法模块实时测量出接收到的雷达信号功率，此功率值与距离参数一起，共同决策出此时干扰机应发射的干扰功率；
[0033]d) SOPC中干扰算法模块实时测量出接收到雷达信号的频率、脉冲宽度、重频周期、带宽等参数，结合铁电存储器中的预存参数进行干扰决策，实施不同的干扰过程。
[0034]所述干扰过程可以包括常见的压制干扰模式、欺骗干扰模式以及各种对抗模式等。预存参数可以对干扰模式进行指定。并且，如果干扰决策数据加载不成功，即软核处理器实时计算不成功，不能得到有用的干扰决策，则可以进入自主干扰模式，通过预先设定的方式进行干扰。
[0035]达到一定时间后，软件发出干扰终止信号，程序运行完毕。
[0036]应予说明，上述过程是为了说明本发明能够进行的干扰决策过程中的一种，并不是限定，在本发明的基础上，可以进行各种决策过程。
[0037]本发明在简化硬件电路设计的同时，满足系统低功耗、高可靠性的设计要求，符合嵌入式技术发展潮流。
[0038]上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种基于SOPC的干扰决策装置，用于产生雷达干扰机的干扰决策，其特征在于，使用FPGA构建了可编程片上系统(S0PC)，实时进行干扰决策，实现对雷达的干扰功能。
2.如权利要求1所述的基于SOPC的干扰决策装置，其特征在于，在所述FPGA实现如下模块:软核处理器、程序RAM、数据RAM、干扰算法模块、IIC和GP1 ;通过GP1获取包括雷达信号实时测量结果的数据，提供给软核处理器进行运算；通过IIC获取外部传感器的信息，提供给软核处理器进行运算；软核处理器根据雷达信号实时测量结果以及外部传感器的信息进行干扰用参数计算，生成决策控制表，并对于干扰算法模块输出干扰用参数和决策控制表；干扰算法模块根据软核处理器输入的干扰用参数和决策控制表，对外设进行控制，实现对雷达的干扰功能。
3.如权利要求2所述的基于SOPC的干扰决策装置，其特征在于，所述模块按照如下方式进行干扰决策: a)SOPC中GP1模块接收外部加载数据，获得干扰机及雷达的位置信息和速度信息，Microblaze软核据此计算出干扰机与雷达的距离； b)SOPC中IIC模块接收温度传感器输入的温度信息，由Microblaze软核与功放电路特性表映射，确定出此温度下应对功放电路给予的增益补偿； c)SOPC中干扰算法模块实时测量出接收到的雷达信号功率，此功率值与距离参数一起，共同决策出此时干扰机应发射的干扰功率； d)SOPC中干扰算法模块实时测量出接收到的雷达信号参数，结合存储器中的预存参数进行干扰决策，实施干扰过程。
【专利摘要】本发明属于电子对抗技术领域，具体是一种基于SOPC的干扰决策装置。目的是为提高干扰机的智能化程度，对干扰决策装置进行改进。其中，使用FPGA构建了可编程片上系统（SOPC），实时进行干扰决策，实现对雷达的干扰功能。在所述FPGA实现如下模块：软核处理器、程序RAM、数据RAM、干扰算法模块、IIC和GPIO。测试结果表明，此SOPC平台达到了预想的功能，可实现干扰决策参数的实时配置，方案可行。目前，此种基于SOPC的干扰决策技术已在干扰机中得到应用，雷达对接试验结果表明，该产品可实现对雷达的智能化干扰。
【IPC分类】G01S7-38
【公开号】CN104635215
【申请号】CN201310547953
【发明人】张雪峰, 焦胜海, 刘郁笑, 韩一帜, 王鹏, 刘伟
【申请人】北京航天长征飞行器研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月7日