一种雷达干扰信号监测与分析设备的制作方法

本发明属于电磁监测，涉及一种雷达干扰信号监测与分析设备。

背景技术：

1、雷达抗干扰试验或雷达干扰装备训练过程中，干扰信号释放的准确性对整个试验或训练效果至关重要。各试训场通常采用的手段是通过电磁环境监测系统完成试验或训练中的电磁信号监测，但是其监测重点在于对整个试验区域及周边的电磁环境监测，对雷达干扰信号的实时在线与离线分析、处理能力不足，缺少对雷达干扰信号快速监测、精细化分析手段，无法准确判定试验过程中释放的干扰信号样式及其设置的干扰信号参数是否准确、合理。在此背景下，为满足雷达抗干扰试验或雷达干扰装备训练过程中干扰信号释放的准确性评估要求，需要研发一种雷达干扰信号监测与分析设备，实现对雷达干扰信号进行快速监测、全脉冲采集以及精细化分析，并能有效帮助雷达完成抗干扰定量评估，雷达干扰信号监测分析设备的研究对于雷达抗干扰定量评估体系建立也具有一定的工程价值。目前，现有的雷达干扰信号监测设备对雷达干扰信号监测的准确性仍存在较大偏差、缺少精细化参数分析与判定的能力。

技术实现思路

1、本发明的技术解决问题的目的在于：针对现有技术的不足，提供了一种雷达干扰信号监测与分析设备，能够对雷达抗干扰试验或雷达干扰装备训练过程中干扰信号释放的准确性进行科学评估。

2、本发明的技术解决方案是：一种雷达干扰信号监测与分析设备，包括监测天线分系统、监测主机分系统、主控分系统；

3、监测天线分系统，实现预设频段的监测天线的正交极化架设，完成对空间辐射的射频雷达干扰信号进行定向侦收，传输至监测主机分系统；

4、监测主机分系统，接收监测天线传输的射频雷达干扰信号，经过限幅、功率调控、滤波以及变频处理，将射频信号处理为中频信号；其次，对中频信号进行采样、量化、编码处理，输出基带数据；最后，对基带数据进行数字信道化、信号检测、脉冲描述字测量及信号分选、信号识别处理；

5、主控分系统，完成所述设备的任务配置和状态管理，接收监测主机分系统的输出，实现信号驻守截获功能、参数测量功能、脉内分析功能、信号类型分析功能、信号采集存储功能以及数据回放分析和监测显示功能。

6、进一步的，所述监测天线分系统包括第一预设频段的低频监测天线、第二预设频段的高频监测天线、天线固定结构、极化调整结构、天线支架；

7、第一预设频段的低频监测天线包括一对便携式对数周期天线，第二预设频段的高频监测天线包括一对宽带对数周期天线，便携式对数周期天线和宽带对数周期天线分时使用，用于实现对空间雷达干扰信号的定向接收；

8、天线固定结构，用于固定当前正在参与接收的一对天线；

9、极化调整结构，用于实现被固定的一对同频段的两个天线的正交极化架设，包括水平极化与垂直极化正交架设、正45°斜极化与负45°斜极化正交架设；

10、天线支架，用于监测天线的架高。

11、进一步的，所述监测主机分系统包括监测接收机、干扰信号分析处理模块、数据存储单元；

12、监测接收机，接收监测天线分系统传输的射频雷达干扰信号，经过限幅、功率调控、滤波以及变频处理，将射频信号处理为中频信号，并对中频信号进行采样、量化、编码处理，输出基带数据到干扰信号分析处理模块；

13、干扰信号分析处理模块，对基带数据进行数字信道化、信号检测、脉冲描述字测量及信号分选识别处理，生成辐射源描述字上传到主控分系统，并将基带数据中的极化分量幅度信息上传到主控分系统；

14、数据存储单元，用于存储原始基带数据和干扰信号分析处理模块的处理结果。

15、进一步的，所述监测接收机包括电源单元电路、控制单元电路、本振单元电路、信道单元电路、ad采集单元；

16、电源单元电路，给信道单元电路、控制单元电路、本振单元电路同时供电；

17、控制单元电路，根据外部输入的射频雷达干扰信号，向信道单元电路发送信道选通指令、功率调控指令，向本振单元电路发送本振信号生成指令，向电源单元电路发送电压控制指令；

18、本振单元电路，根据本振信号生成指令为信道单元电路同时提供一本振信号和二本振信号；

19、信道单元电路，根据信道选通指令进行信道切换选通，对监测的射频信号进行限幅、按照功率调控指令进行射频信号的功率调控、进而进行滤波处理，接收一本振信号和二本振信号用于两次变频，将射频信号变频至中频信号，进而对中频信号进行功率调控和选频，输出不同带宽的中频信号；

20、ad采集单元，对信道单元电路输出的中频信号进行模数转换，处理成基带数据。

21、进一步的，所述信道单元电路包括接收前端、变频模块、中频功率调控模块、输出选频组；其中，接收前端包括通道1限幅器、通道2限幅器、切换开关、射频功率调控单元、预选滤波器组；

22、通道1限幅器、通道2限幅器分时使用，第一预设频段的低频射频信号输入通道1限幅器，第二预设频段的高频射频信号输入通道2限幅器；通道1限幅器、通道2限幅器分时使用，对超过预设功率门限的射频信号进行限幅输出后连接到切换开关；切换开关实现通道1、通道2的切换选通，输出到射频功率调控单元；射频功率调控单元根据输入射频信号的功率大小进行放大或衰减，实现对射频信号的功率调控，输出到预选滤波器组；预选滤波器组用于滤除监测频段以外的信号，输出到变频模块；

23、变频模块接收预选滤波器组输出的射频信号和本振单元电路输出的一本振信号和二本振信号，用于两次变频将接收的射频信号变频至中频信号，输出到中频功率调控模块；

24、中频功率调控模块根据输入中频信号的功率大小进行放大或衰减，实现对中频信号的功率调控，输出到输出选频组；

25、输出选频组对接收的中频信号进行选频，输出不同带宽的中频信号到ad采集单元。

26、进一步的，干扰信号分析处理模块包括fpga处理模块、dsp处理模块；

27、fpga处理模块接收ad采集单元输出的基带数据，一方面对基带数据缓存并发送至dsp处理模块，另一方面对基带数据进行数字信道化处理、信号检测、脉冲描述字测量、脉冲描述字缓存并发送至dsp处理模块；

28、dsp处理模块一方面接收脉冲描述字，进行信号分选识别后生成辐射源描述字上传到主控分系统，另一方面接收基带数据，将其中的波形或频谱数据以及极化分量幅度信息上传到主控分系统。

29、进一步的，主控分系统包括信号监测显示功能模块、信号驻守截获功能模块、参数测量功能模块、脉内分析功能模块、信号类型分析功能模块、信号采集存储功能模块以及数据回放分析模块；

30、信号监测显示功能模块，实现全景频谱图显示、中频频谱图、脉冲流水图、脉冲时域波形图、脉冲频谱图、参数测量列表显示；

31、信号驻守截获功能模块，实现多档可调瞬时工作带宽下的驻守截获；

32、参数测量功能模块，实现信号到达时间、信号频率、信号带宽、信号幅度、脉冲宽度、脉冲重复周期、脉冲重复周期类型、调制类型、极化方式、压制干扰类型、欺骗干扰类型的测量；

33、脉内分析功能模块，获取信号的脉内时频特性、时相特性，提取特征包络；

34、信号类型分析功能模块，获取参数测量功能模块测量的调制类型、信号频率、信号带宽、极化方式，测量信号的时域特征，包括脉冲宽度、脉间间隔、脉内特征，根据信号的时域特征、极化特征及频率特征识别出雷达干扰信号的类型；

35、数据回放分析模块，实现对采集存储的原始数据进行动态回放和静态回放。

36、进一步的，全景频谱图显示实现第一预设频段和第二预设频段全频段的频谱显示；

37、中频频谱图显示瞬时带宽内的雷达干扰信号频谱、信号带宽；

38、脉冲流水图以脉冲流水方式实时显示监测信号的信号频率、信号幅度、脉宽、脉冲重复周期；

39、脉冲时域波形图显示脉冲间隔、脉内信息、脉冲宽度；

40、脉冲频谱图显示信号的信号频率、信号带宽、信号幅度；

41、参数测量列表显示参数测量功能模块测出的各种参数。

42、进一步的，信号采集存储功能模块包括全脉冲采集存储和触发采集存储；

43、全脉冲采集存储对全部信号数据进行采集存储；

44、触发采集存储对超过设定的电平门限的信号进行采集存储。

45、进一步的，数据回放分析模块在回放时支持人工进行辅助测量信号的脉冲宽度、脉间间隔、脉内特征，辅助实现干扰信号类型的识别。本发明与现有技术相比具有如下优点：

46、(1)本发明采用正交极化架设的双监测天线输入设计，二者共用一路监测接收机，通过前端切换开关实现双通道切换，从而实现对雷达干扰信号的极化方式测量。设计的极化调整结构，可实现监测天线的正交极化架设，包括水平极化与垂直极化正交架设、正45°斜极化与负45°斜极化正交架设。

47、(2)本发明采用高灵敏度检测技术及复杂干扰信号分析方法，能够适应远距离、微弱、多类型干扰信号的监测，实现包括窄带瞄准干扰信号、宽带阻塞干扰信号、梳状谱信号、扫频噪声等干扰信号的时序特征及频域特征的快速提取、精细化分析与识别处理。

48、(3)本发明设计了软件自动识别与人工辅助测量的复合识别手段，并结合全脉冲数据动态回放处理技术，能够实现噪声干扰信号(包括间断噪声干扰、伪随机噪声等)、假目标信号(多假目标、密集假目标、间歇采样转发等)等多类型干扰信号的时域特征的精细化分析和识别处理。