干扰信号生成方法、装置及系统和存储介质

本发明涉及注入信号源，特别是涉及一种干扰信号生成方法、装置及系统和存储介质。

背景技术：

1、l注入信号源包括上注信号和干扰源两部分，其中上注信号为根据《技术要求》生成的所需的上注信号；干扰源完成典型的干扰信号的生成，上注信号和干扰信号各自进行上变频至天线发射，通过无线的方式模拟干扰场景。

2、在模拟干扰场景中，现有技术中，如cn202010652006.2、cn202010651973.7、cn202211150763.5等公开专利，其虽然生成了多个干扰信号，但干扰信号的种类有限。因此，如何生成能够有效实现干扰场景的仿真的干扰信号，是当下亟需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、提供了本发明以解决现有技术中存在的上述问题。因此，需要一种干扰信号生成方法、装置及系统和存储介质，以脉冲干扰信号、扫频干扰信号、宽带干扰信号和连续波干扰信号累加得到干扰信号，能够有效实现干扰场景的仿真。

2、根据本发明的第一方案，提供了一种干扰信号生成方法，所述方法包括：

3、计算时间延迟和干扰功率；

4、基于所述时间延迟和所述干扰功率，生成脉冲干扰信号、扫频干扰信号、宽带干扰信号和连续波干扰信号；

5、将所述脉冲干扰信号、扫频干扰信号、宽带干扰信号和连续波干扰信号累加得到干扰信号。

6、进一步地，通过如下公式计算时间延迟：

7、

8、其中τ为干扰在某个阵元的时间延迟，(x,y)为阵元的坐标，为方位角，θ为俯仰角，c为光速。

9、进一步地，通过如下公式计算干扰功率：

10、snr＝cn0-10×log10(2·fcode)

11、jnr＝jsr+snr

12、jampower＝2fcodegjnr/(fsample/2)

13、其中，snr为信噪比，cn0为载噪比，fcode为伪码基准码率，jsr为设置的干信比，jnr为干噪比，jampower为计算得出的干扰功率，fsample为采样率。

14、进一步地，通过如下方法生成脉冲干扰信号：

15、通过如下公式计算脉冲干扰的频率与幅值：

16、

17、

18、其中，tp为设定的脉冲干扰的周期，fp为计算得到的脉冲干扰的频率，gduty为设定的脉冲干扰的占空比，a为计算得到的脉冲干扰的幅值；

19、通过如下公式生成脉冲序列：

20、y＝a·((square(2π·fp·t,gduty)+1)/2)

21、其中，t为时间序列，y为产生的脉冲干扰；

22、将脉冲序列搬移到中频并加入时间延迟τ：

23、yp＝y·cos(2π·fif·t-2π·frf·τ)

24、其中fif为中频频率，frf为射频频率，yp为最终的脉冲干扰信号。

25、进一步地，通过如下方法生成扫频干扰信号：

26、设置扫频干扰幅值：

27、

28、其中，jampower为计算得到的干扰功率，jamamp为干扰的幅值；

29、设置起始频率与截止频率：

30、

31、

32、其中，fif为中频频率，bw为设置的扫频干扰的带宽；

33、产生扫频信号：

34、

35、其中k为生成的数据量,y为生成的扫频信号；

36、将扫频信号希尔伯特变换，得到复数序列，在复数域加入时间延迟，并取实部得到最终的扫频干扰信号。

37、进一步地，通过如下方法生成宽带干扰信号：

38、计算高斯数的标准差：

39、

40、其中bw为设置的宽带干扰的带宽(设置为2fcode)，n0为计算得出的高斯数的标准差；

41、生成高斯数：

42、data＝n0·randn(1,k)

43、其中k为生成的数据量，data为生成的高斯数：

44、生成带通滤波器：

45、通过fir滤波器的kaiser窗生成带通滤波器，各项参数设置为：

46、第一阻带截止频率：fstop1＝fif-bw；

47、第一通带截止频率：fpass1＝fif-0.8bw；

48、第二通带截止频率：fpass2＝fif+0.8bw；

49、第二阻带截止频率：fstop2＝fif+bw；

50、采样率设置：fs＝fsample；

51、滤除带外高斯噪声：

52、datap＝filter(coef,1,data)

53、其中coef为带通滤波器的系数，datap为滤除带外高斯噪声后的宽带信号；

54、将宽带信号希尔伯特变换，得到复数序列，在复数域加入时间延迟，并取实部得到最终的宽带干扰信号。

55、进一步地，通过如下方法生成连续波干扰信号：

56、设置干扰幅度：

57、

58、其中，jampower为干扰的功率，jamamp为干扰的幅值；

59、生成单频干扰载波信号：

60、sig＝cos(p)

61、其中p为卫星信号的载波相位，sig为生成的单频干扰的载波信号；

62、将单频干扰载波信号希尔伯特变换，得到复数序列，在复数域加入时间延迟，并取实部得到最终的连续波干扰信号。

63、根据本发明的第二技术方案，提供一种干扰信号生成装置，所述装置包括：

64、计算模块，被配置为计算时间延迟和干扰功率；

65、信号生成模块，被配置为基于所述时间延迟和所述干扰功率，生成脉冲干扰信号、扫频干扰信号、宽带干扰信号和连续波干扰信号；

66、信号累加模块，被配置为将所述脉冲干扰信号、扫频干扰信号、宽带干扰信号和连续波干扰信号累加得到干扰信号。

67、进一步地，所述计算模块被进一步配置为通过如下公式计算时间延迟：

68、

69、其中τ为干扰在某个阵元的时间延迟，(x,y)为阵元的坐标，为方位角，θ为俯仰角，c为光速。

70、进一步地，所述计算模块被进一步配置为通过如下公式计算干扰功率：

71、snr＝cn0-10×log10(2·fcode)

72、jnr＝jsr+snr

73、jampower＝2fcodegjnr/(fsample/2)

74、其中，snr为信噪比，cn0为载噪比，fcode为伪码基准码率，jsr为设置的干信比，jnr为干噪比，jampower为计算得出的干扰功率，fsample为采样率。

75、进一步地，所述信号生成模块被进一步配置为通过如下方法生成脉冲干扰信号：

76、通过如下公式计算脉冲干扰的频率与幅值：

77、

78、

79、其中，tp为设定的脉冲干扰的周期，fp为计算得到的脉冲干扰的频率，gduty为设定的脉冲干扰的占空比，a为计算得到的脉冲干扰的幅值；

80、通过如下公式生成脉冲序列：

81、y＝a·((square(2π·fp·t,gduty)+1)/2)

82、其中，t为时间序列，y为产生的脉冲干扰；

83、将脉冲序列搬移到中频并加入时间延迟τ：

84、yp＝y·cos(2π·fif·t-2π·frf·τ)

85、其中fif为中频频率，frf为射频频率，yp为最终的脉冲干扰信号。

86、进一步地，所述信号生成模块被进一步配置为通过如下方法生成扫频干扰信号：

87、设置扫频干扰幅值：

88、

89、其中，jampower为计算得到的干扰功率，jamamp为干扰的幅值；

90、设置起始频率与截止频率：

91、

92、

93、其中，fif为中频频率，bw为设置的扫频干扰的带宽；

94、产生扫频信号：

95、

96、其中k为生成的数据量,y为生成的扫频信号；

97、将扫频信号希尔伯特变换，得到复数序列，在复数域加入时间延迟，并取实部得到最终的扫频干扰信号。

98、进一步地，所述信号生成模块被进一步配置为通过如下方法生成宽带干扰信号：

99、计算高斯数的标准差：

100、

101、其中bw为设置的宽带干扰的带宽(设置为2fcode)，n0为计算得出的高斯数的标准差；

102、生成高斯数：

103、data＝n0·randn(1,k)

104、其中k为生成的数据量，data为生成的高斯数：

105、生成带通滤波器：

106、通过fir滤波器的kaiser窗生成带通滤波器，各项参数设置为：

107、第一阻带截止频率：fstop1＝fif-bw；

108、第一通带截止频率：fpass1＝fif-0.8bw；

109、第二通带截止频率：fpass2＝fif+0.8bw；

110、第二阻带截止频率：fstop2＝fif+bw；

111、采样率设置：fs＝fsample；

112、滤除带外高斯噪声：

113、datap＝filter(coef,1,data)

114、其中coef为带通滤波器的系数，datap为滤除带外高斯噪声后的宽带信号；

115、将宽带信号希尔伯特变换，得到复数序列，在复数域加入时间延迟，并取实部得到最终的宽带干扰信号。

116、进一步地，所述信号生成模块被进一步配置为通过如下方法生成连续波干扰信号：

117、设置干扰幅度：

118、

119、其中，jampower为干扰的功率，jamamp为干扰的幅值；

120、生成单频干扰载波信号：

121、sig＝cos(p)

122、其中p为卫星信号的载波相位，sig为生成的单频干扰的载波信号；

123、将单频干扰载波信号希尔伯特变换，得到复数序列，在复数域加入时间延迟，并取实部得到最终的连续波干扰信号。

124、根据本发明的第三技术方案，提供一种干扰信号生成系统，所述系统包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的方法。

125、根据本发明的第四技术方案，提供一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，当所述指令由处理器执行时，执行如上所述的方法。

126、根据本发明各个方案的干扰信号生成方法、装置及系统和存储介质，其至少具有以下技术效果：

127、本发明以脉冲干扰信号、扫频干扰信号、宽带干扰信号和连续波干扰信号累加得到干扰信号，能够有效实现干扰场景的仿真。