一种多普勒噪声干扰产生装置和方法与流程

1.本发明涉及雷达噪声干扰技术领域，具体涉及一种多普勒噪声干扰产生装置和方法。


背景技术：

2.脉冲多普勒(pulse doppler，pd)和脉冲压缩(pulse compression，pc)是现代雷达常用的工作体制。多普勒噪声干扰也称多普勒阻塞干扰，实际上是一种多普勒维的相参压制性干扰，可使得敌方雷达系统无法正确检测出目标的速度。其干扰在时域或频域上与真正的目标回波重叠并且覆盖住目标回波，兼有欺骗干扰和噪声干扰的特点，是一种准相参干扰。多普勒噪声是以目标回波多普勒频率为中心，频率在带宽b范围内随机变化，即附加移频量在[-b/2,b/2]区间内随机变化的干扰样式。采用多普勒噪声干扰时，频率产生器按周期t每次调制的多普勒频移量为某一带宽范围内的随机值，从而使得干扰信号多普勒分量分散在阻塞带宽内，最后送入功放进行放大。
[0003]
但是传统的多普勒噪声有时不能构建一些特殊的干扰场景，比如只干扰雷达探测距离范围内的某一段距离，同时对多部同时开机的雷达进行干扰的效果不佳等。同时目前一些雷达具有跟踪噪声源的功能，若一直释放多普勒噪声，干扰源很容易会被定位跟踪。
[0004]
即传统的多普勒噪声存在以下问题：
[0005]
1.传统多普勒噪声不能干扰雷达探测距离范围内的某一段距离；
[0006]
2.传统多普勒噪声同时对多部同时开机的雷达进行干扰的效果不佳；
[0007]
3.传统多普勒噪声对具备跟杂功能的雷达干扰效果不佳；
[0008]
4.传统多普勒噪声不能对所有体制的雷达都或多或少具有一定的干扰效果。


技术实现要素：

[0009]
技术目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种多普勒噪声干扰产生装置和方法，可以根据不同场景及不同体制雷达选择不同的干扰产生机制，进而提高干扰效果。
[0010]
技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
[0011]
一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于，包括步骤：
[0012]
根据雷达信号类型和使用场景，在用户控制平台上，选择多普勒噪声产生机制的类型，所述多普勒噪声产生机制包括全复制转发机制、距离范围内转发机制、间断转发机制和连续收发机制；并根据所选择的机制，确定第一控制参数，将第一控制参数发送给控制单元；
[0013]
fpga接收经过下变频处理的外部雷达信号，进行模数转换后得到雷达脉冲信号，根据所述雷达脉冲信号得到pdw信息，并将所述pdw信息发送给控制单元；
[0014]
控制单元根据所述第一控制参数，选择与多普勒噪声产生机制对应的信号产生方法，产生相应的匹配波门，结合pdw信息生成采样波门、干扰波门和控制报文；
[0015]
fpga实时检测雷达脉冲信号，根据采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样，
得到数字雷达信号并存储，并根据控制报文、匹配波门和干扰波门，读取已存储的数字雷达信号，依据所选的多普勒噪声产生机制进行处理，生成转发信号；
[0016]
发送组件对转发信号进行数模处理，转换成多普勒噪声干扰信号后发出。
[0017]
作为优选，所选多普勒噪声产生机制为使用全复制转发机制，包括以下多普勒噪声产生步骤：
[0018]
fpga解析控制单元发送的控制报文，获得噪声带宽；
[0019]
fpga根据控制单元下发的采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样存储；
[0020]
当检测到控制单元给出干扰波门时，fpga在匹配波门为高电平期间，将采样到的数字雷达信号从存储芯片中读出并连续复制得到转发信号，同时根据噪声带宽这一参数产生相应带宽的噪声调频信号，并将噪声调频信号通过数字混频或者模拟混频的方式叠加到所述转发信号上；
[0021]
fpga在干扰波门为低电平时停止发出转发信号。
[0022]
作为优选，所选多普勒噪声产生机制为距离内转发机制，包括以下多普勒噪声干扰产生步骤：
[0023]
fpga解析控制单元发送的控制报文，获得初始位置、终止位置和噪声带宽，并根据初始位置和终止位置计算对应的延时值；
[0024]
fpga检测到控制单元给出采样波门时，开始计时，当计时值等于初始位置解算所得延时值且匹配波门为高电平时开始发出转发信号，即从存储芯片中读取已存储的数字雷达信号并连续复制转发，同时根据噪声带宽产生相应带宽的噪声调频信号，并将噪声调频信号通过数字混频或者模拟混频的方式叠加到转发信号上；
[0025]
fpga在计时值等于终止距离解算所得延时值停止发出转发信号，或者至匹配波门为低电平时停止发出转发信号。
[0026]
作为优选，所选多普勒噪声产生机制为使用间断转发机制，包括以下多普勒噪声干扰产生步骤：
[0027]
fpga解析控制单元发送的控制报文，获得噪声带宽、最小间断周期、最大间断周期、最小间断比和最大间断比；
[0028]
fpga当检测到控制单元给出匹配波门，当匹配波门为高电平时开始发出转发信号，即从存储芯片中读取已存储的数字雷达信号并连续复制转发得到转发信号，同时根据噪声带宽产生相应带宽的噪声调频信号，并将噪声调频信号通过数字混频或者模拟混频的方式叠加到转发信号上；同时，在发出转发信号时，使用预设占空比的脉冲信号对转发信号进行调制，预设占空比的脉冲信号为高电平时输出，预设占空比的脉冲信号为低电平时不输出；
[0029]
fpga在干扰波门为低电平时停止发出转发信号；
[0030]
其中，根据最小间断周期、最大间断周期、最小间断比、最大间断，计算所述预设占空比的脉冲信号的间断周期和间断比：
[0031]
t＝t
min
+r1*(t
max-t
min
)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0032]
d＝d
min
+r2*(d
max-d
min
)
ꢀꢀꢀ
(2)
[0033]
t1＝t*d
ꢀꢀꢀ
(3)
[0034]
t
min
为最小间断周期，t
max
为最大间断周期，d
min
为最小间断比，d
max
为最大间断比，
r1和r2为0～1之间的伪随机数，t为所述预设占空比的脉冲信号的间断周期，d为所述预设占空比的脉冲信号的间断比，t1为脉冲信号为高的时长。
[0035]
作为优选，所选多普勒噪声产生机制为连续收发机制，包括以下多普勒噪声干扰产生步骤：
[0036]
fpga解析控制单元发送的控制报文，获得噪声带宽；
[0037]
fpga根据采样波门对模数转换后的雷达信号进行采样存储，存储完成后，在匹配波门为高电平期间，将采样存储的数字雷达信号连续复制转发得到转发信号，同时对转发的转发信号进行叠加预设带宽的噪声信号，转发完成后，若雷达脉冲信号仍存在同时匹配波门为低电平时，则再次进行采样存储，采样存储完成后，再次给出匹配波门，再次发出转发信号。
[0038]
作为优选，当雷达脉冲信号不存在时，仍按照预设占空比发出转发信号，此时，选择采样到的最后一个雷达脉冲信号或者倒数第二个雷达脉冲信号作为待转发的数字雷达信号，即判断最后一次采样长度是否大于1μs，若大于1μs，则雷达脉冲信号结束后，选择采样到的最后一个雷达脉冲信号，若小于1μs，选择采样到的倒数第二个雷达脉冲信号。
[0039]
作为优选，所述第一控制参数包括最小侦干周期、最大侦干周期、最小侦干比和最大侦干比，控制单元根据最小侦干周期、最大侦干周期、最小侦干比和最大侦干比，产生一个高低电平和时长周期变化的匹配波门，在匹配波门为低电平的时，若fpga检测到雷达脉冲信号存在，则控制单元向fpga发出采样波门。
[0040]
一种多普勒噪声干扰产生装置，用于实现所述方法，其特征在于，包括用户控制平台、控制单元、模数转换芯片、fpga、存储芯片、数模转换芯片和发送组件，其中，
[0041]
用户控制平台，用于根据雷达信号类型和使用场景，在用户控制平台上，选择多普勒噪声产生机制的类型，所述多普勒噪声干扰产生机制包括全复制转发机制、距离范围内转发机制、间断转发机制和连续收发机制；并根据所选择的机制，确定第一控制参数，将第一控制参数发送给控制单元；
[0042]
控制单元，用于根据所述第一控制参数，选择与多普勒噪声产生机制对应的信号产生方法，产生相应的匹配波门；用于根据第一控制参数和fpga发送的pdw信息，生成采样波门、干扰波门和控制报文；
[0043]
fpga，用于接收经过下变频处理的外部雷达信号，进行模数转换后得到雷达脉冲信号，根据所述雷达脉冲信号得到pdw信息，并将所述pdw信息发送给控制单元；用于实时检测雷达脉冲信号，根据采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样，得到数字雷达信号并存储，并根据控制报文、匹配波门和干扰波门，读取已存储的数字雷达信号，依据所选的多普勒噪声产生机制进行处理，生成转发信号；
[0044]
发送组件，包括所述数模转换芯片，用于对转发信号进行数模处理，转换成多普勒噪声干扰信号后发出。
[0045]
作为优选，所述fpga包括：
[0046]
信道化接收模块，用于对接收的信号进行信道化测频；
[0047]
pdw产生模块，用于检测pdw信息；
[0048]
spi发送模块，用于通过spi向控制单元上传pdw信息；
[0049]
通用输入输出端口，用于接收控制单元给出的采样波门、匹配波门和干扰波门；
[0050]
spi接收模块，用于实时接收控制单元给出的控制报文；
[0051]
报文解析模块，用于对所述控制报文进行解析，得到多普勒噪声信号产生所需的第二控制参数；
[0052]
参数解算模块，用于对第二控制参数进行解算，得到多普勒噪声信号产生所需的噪声信号频率控制字；
[0053]
数据存储读取控制模块，用于根据采样波门将数字雷达信号存储至存储芯片中，以及根据延时信号控制存储芯片读取已存储的数字雷达信号；
[0054]
脉冲信号产生模块，用于产生控制信号输出的脉冲信号；
[0055]
数字信号处理模块，用于根据噪声信号频率控制字，产生数字噪声信号作为数字上变频所需的本振信号，并所述本振信号叠加至转发信号上，以及根据脉冲信号和匹配波门用于控制转发信号的输出；
[0056]
调制模块，用于调制所述转发信号；
[0057]
数模转换模块，用于控制数模转换芯片将数字信号转换成模拟的多普勒噪声干扰信号。
[0058]
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
[0059]
(1)产生方式多，可以根据不同场景及不同体制雷达选择不同的干扰产生机制，进而提高干扰效果；
[0060]
(2)可以在特定的距离范围内产生噪声压制干扰；
[0061]
(3)可以同时对瞬宽内的多部雷达进行干扰；
[0062]
(4)针对具备跟杂功能的雷达，使用间断转发方式可以破坏其跟杂功能，提升干扰效果；
[0063]
(5)对所有体制的雷达都有或多或少的干扰效果。
附图说明
[0064]
图1为本发明提出一种多普勒噪声干扰的产生方法的流程图；
[0065]
图2为本发明提出一种多普勒噪声干扰的产生装置的硬件实现框图；
[0066]
图3为采用全复制转发方法的时序图；
[0067]
图4为采用距离范围内转发方法的时序图；
[0068]
图5为采用间断转发方法的时序图；
[0069]
图6为采用连续收发方法的时序图。
具体实施方式
[0070]
下面结合附图对本发明的实施例作详细的说明。
[0071]
实施例一
[0072]
如图1所示，本实施例提出一种多普勒噪声干扰产生方法，包括步骤：
[0073]
根据雷达信号类型和使用场景，在用户控制平台上，选择多普勒噪声产生机制的类型，所述多普勒噪声产生机制包括全复制转发机制、距离范围内转发机制、间断转发机制和连续收发机制；并根据所选择的机制，确定第一控制参数，将第一控制参数发送给控制单元；
[0074]
fpga接收经过下变频处理的外部雷达信号，进行模数转换后得到雷达脉冲信号，根据所述雷达脉冲信号得到pdw信息，并将所述pdw信息发送给控制单元；
[0075]
控制单元根据所述第一控制参数，选择与多普勒噪声产生机制对应的信号产生方法，产生相应的匹配波门，结合pdw信息生成采样波门、干扰波门和控制报文；
[0076]
fpga实时检测雷达脉冲信号，根据采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样，得到数字雷达信号并存储，并根据控制报文、匹配波门和干扰波门，读取已存储的数字雷达信号，依据所选的多普勒噪声产生机制进行处理，生成转发信号；
[0077]
发送组件对转发信号进行数模处理，转换成多普勒噪声干扰信号后发出。
[0078]
其中，可选的多普勒噪声产生机制包括全复制转发机制、距离范围内转发机制、间断转发机制和连续收发机制，即4种即多普勒阻塞产生机制。主要依据雷达信号类型和使用场景，由设备使用者人为选择使用哪一种机制。用户通过用户控制平台选择不同的信号产生方法，用户控制平台设置第一控制参数并下发至控制单元，控制单元会根据当前的信号产生方法产生不同的匹配波门。控制单元给出的控制报文，是根据侦测到的雷达信号的信息，结合专业使用者的经验及不同信号产生方法的时序图共同确定的，第一控制参数可以预置在用户控制平台上。
[0079]
第一控制参数即多普勒噪声的参数主要包括采样时长、干扰时长、输出功率、功率起伏类型、复制范围、初始位置、终止位置、噪声带宽、驻留时间、收发模式、最小侦干周期、最大侦干周期、最小侦干比及最大侦干比、转发方式、最小间断周期、最大间断周期、最小间断比、最大间断比等参数。
[0080]
实施例二
[0081]
本发明公开了一种多普勒噪声干扰的产生装置，能够实现实施例一所述方法，其总体框图如图2所示，包括用户控制平台(图中未示出)、控制单元、模数转换芯片、fpga、存储芯片、数模转换芯片和发送组件等。
[0082]
1、硬件架构和工作原理
[0083]
用户控制平台，用于根据雷达信号类型和使用场景，在用户控制平台上，选择多普勒噪声产生机制的类型，所述多普勒噪声产生机制包括全复制转发机制、距离范围内转发机制、间断转发机制和连续收发机制；并根据所选择的机制，确定第一控制参数，将第一控制参数发送给控制单元；
[0084]
控制单元，用于根据所述第一控制参数，选择与多普勒噪声产生机制对应的信号产生方法，产生相应的匹配波门；用于根据第一控制参数和fpga发送的pdw信息，生成采样波门、干扰波门和控制报文；
[0085]
fpga，用于接收经过下变频处理的外部雷达信号，进行模数转换后得到雷达脉冲信号，根据所述雷达脉冲信号得到pdw信息，并将所述pdw信息发送给控制单元；用于实时检测雷达脉冲信号，根据采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样，得到数字雷达信号并存储，并根据控制报文、匹配波门和干扰波门，读取已存储的数字雷达信号，依据所选的多普勒噪声产生机制进行处理，生成转发信号；
[0086]
发送组件，包括所述数模转换芯片，用于对转发信号进行数模处理，转换成多普勒噪声干扰信号后发出。
[0087]
如图2所示，fpga具体包括：
[0088]
信道化接收模块，用于对接收的信号进行信道化测频，同时提高系统灵敏度；
[0089]
pdw(pulse discreption word，脉冲描述字)产生模块，用于检测pdw信息，pdw信息主要包含雷达频率信息、雷达脉冲宽度信息和雷达重复周期信息；
[0090]
spi发送模块，用于通过spi向控制单元上传pdw信息；
[0091]
通用输入输出端口，用于接收控制单元给出的采样波门、匹配波门和干扰波门；
[0092]
spi接收模块，用于实时接收控制单元给出的控制报文；
[0093]
报文解析模块，用于对所述控制报文进行解析，得到多普勒噪声信号产生所需的第二控制参数；
[0094]
参数解算模块，用于对第二控制参数进行解算，得到多普勒噪声信号产生所需的噪声信号频率控制字；
[0095]
数据存储读取控制模块，用于根据采样波门将数字雷达信号存储至存储芯片中，以及根据延时信号控制存储芯片读取已存储的数字雷达信号；
[0096]
脉冲信号产生模块，用于产生控制信号输出的脉冲信号；
[0097]
数字信号处理模块，用于根据噪声信号频率控制字，产生数字噪声信号作为数字上变频所需的本振信号，并所述本振信号叠加至转发信号上，以及根据脉冲信号和匹配波门用于控制转发信号的输出；
[0098]
调制模块，用于调制所述转发信号；
[0099]
数模转换模块，用于控制数模转换芯片将数字信号转换成模拟的多普勒噪声干扰信号。
[0100]
fpga中的数字信号处理模块，包括：
[0101]
dds_core模块，用于根据多普勒频偏信号生成数字上变频所需的本振信号；
[0102]
混频模块，用于本振信号叠加到转发信号上。
[0103]
本实施例的装置，其工作原理如下：
[0104]
fpga通过gpio((general purpose i/o ports，通用输入/输出端口)接收控制单元给出的采样波门，将经过ad转换后的外部雷达信号存储至存储芯片中；
[0105]
fpga通过spi实时接收控制单元给出的fpga信号产生所需的控制报文；接收控制报文后对其进行解析得到多普勒噪声信号产生所需参数，接着对各种参数进行相关解算，得到多普勒噪声信号产生所需的噪声信号频率控制字，存储芯片中读取数据的延时信号及控制信号输出的脉冲信号；
[0106]
其中，噪声信号频率控制字控制dds_core模块(即数据信号处理模块)产生数字噪声信号作为数字上变频所需的本振信号，实现将噪声信号叠加至转发信号上，延时信号用于控制存储芯片读出存储的数字雷达信号，再根据脉冲信号和匹配波门判断该信号是否需要输出；若需要输出则将调制后的信号送至数模转换模块，控制数模转换芯片将数字信号转换成模拟信号。
[0107]
2、多普勒噪声产生机制
[0108]
本实施例的装置，能够实施上述4种多普勒噪声产生机制，详细描述如下。
[0109]
1)全复制转发
[0110]
具体实现流程为：
[0111]
根据控制单元下发的采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样存储，当检测到
控制单元给出干扰波门时，fpga在匹配波门为高电平期间，将采样到的数字雷达信号从存储芯片中读出并连续复制转发，同时根据噪声带宽这一参数产生相应带宽的噪声调频信号，并将其通过数字混频或者模拟混频的方式叠加至待转发的数字雷达信号上，得到转发信号并发出，直到干扰波门为低电平时停止转发。当检测到新的雷达脉冲信号时，重复以上过程。
[0112]
数字混频实现流程为根据噪声带宽及数字混频所需的本振频率产生噪声频率控制码，控制dds产生一定带宽的噪声信号，对连续复制转发的雷达脉冲信号先进行数字下变频，再使用dds产生的噪声信号作为本振信号进行数字上变频，实现对转发的雷达脉冲信号叠加一定带宽的噪声信号，再将该信号送至da驱动模块驱动da芯片进行数模转换。具体产生时序如图3所示，图3至图6中的雷达信号均表示从存储芯片中读出的数字雷达信号，图3中，t1表示采样延时，t2表示采样时长，t3表示匹配延时，t4表示干扰时长。
[0113]
2)距离范围内转发
[0114]
具体实现流程为：
[0115]
根据控制单元下发的采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样存储，fpga根据初始位置和终止位置解算出距离延时，如图4中，t1表示采样延时，t2表示采样时长，t3表示匹配延时，t4表示干扰时长，t5表示初始距离计算出的延时，t6表示终止距离计算出的延时。初始位置可以为雷达发射出信号到接收到该信号回波所用时间计算得出的最近距离，终止位置可以雷达发射出信号到接收到该信号回波所用时间计算得出的最远距离，初始位置大于雷达最小探测距离，终止位置小于雷达最大探测距离
[0116]
当检测到控制单元给出采样波门时，开始计时，当计时值等于初始位置解算所得延时值t5时同时匹配波门为高电平时开始转发信号，直到计时值等于终止距离解算所得延时值t6，或者匹配波门为低电平时停止转发信号。
[0117]
转发信号方式为：将采样到的雷达信号从存储芯片中读出并连续复制转发，同时根据噪声带宽这一参数产生相应带宽的噪声调频信号，并将其通过数字混频或者模拟混频的方式叠加至转发的数字雷达信号上。当检测到新的雷达脉冲信号时，重复以上过程。具体产生时序如图4所示。
[0118]
3)间断转发
[0119]
具体实现流程为：
[0120]
根据控制单元下发的采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样存储；
[0121]
当检测到控制单元给出匹配波门时，fpga在匹配波门为高电平期间，将采样到的雷达信号从存储芯片中读出并连续复制转发，同时根据噪声带宽这一参数产生相应带宽的噪声调频信号，并将其通过数字混频或者模拟混频的方式叠加至待转发的数字雷达信号上，直到匹配波门为低电平时停止转发。同时在信号转发时使用一定占空比的脉冲信号对转发信号进行调制，在脉冲信号为高电平时输出信号，低电平时不输出。当检测到新的雷达信号时，重复以上过程。
[0122]
上述一定占空比的脉冲信号产生方式为：根据最小间断周期、最大间断周期、最小间断比、最大间断比四个参数，产生一个脉宽和重频不断变化的调制信号，该调制信号作为上述脉冲信号，调制信号产生所需参数计算公式如下式所示：
[0123]
t＝t
min
+r1*(t
max-t
min
)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0124]
d＝d
min
+r2*(d
max-d
min
)
ꢀꢀꢀ
(2)
[0125]
t1＝t*d
ꢀꢀꢀ
(3)
[0126]
式中t
min
为最小间断周期，t
max
为最大间断周期，d
min
为最小间断比，d
max
为最大间断比，r1和r2为0～1之间的伪随机数，t为计算出的脉冲信号的间断周期，d为计算出的脉冲信号的间断比，t1为脉冲信号为高的时长。
[0127]
间断转发具体产生时序如图5所示。图5中，t1表示采样延时，t2表示采样时长，t3表示匹配延时，t4表示干扰时长，t5表示t6与间断比相乘得出的信号转发时长，t6表示计算得出的间断周期。
[0128]
使用间断转发方式可以破坏其跟杂功能，因为跟杂功能的主要实现方法为若雷达一直收到外部干扰设备产生的噪声信号，雷达就会根据噪声源的方位从而确定干扰设备的方位，若噪声突然消失，雷达就会不能正常探测干扰源的方位。
[0129]
4)连续收发
[0130]
具体实现流程为：
[0131]
根据最小侦干周期、最大侦干周期、最小侦干比及最大侦干比等参数，控制单元产生一个高低时长周期变化的匹配波门，在匹配波门为低电平的时，若检测到雷达信号存在，则控制单元给出采样波门；
[0132]
fpga根据采样波门对模数转换后的雷达脉冲信号进行采样存储，存储完成后，在匹配波门为高电平期间，将采样存储的数字雷达信号连续复制转发，同时对转发的数字雷达信号进行叠加一定带宽的噪声信号，转发完成后，若雷达脉冲信号仍存在同时匹配波门为低电平时，则再次进行采样存储，采样存储完成后，再次给出匹配波门，再次转发信号。
[0133]
当雷达脉冲信号不存在时，仍按照一定占空比去转发信号，这样可以实现对雷达进行持续的干扰；转发的数字雷达信号为采样到的最后一个信号或者倒数第二个信号，其使用标准为最后一次采样长度是否大于1μs，若大于1μs，则雷达脉冲信号结束后，转发的数字雷达信号为最后一个雷达脉冲信号，若小于1μs，则转发的数字雷达信号为倒数第二个雷达脉冲信号。当接收到新的雷达脉冲信号时，重新进行采样存储转发。具体产生时序如图所示，t1表示采样延时，t2表示采样时长，t3表示干扰时长，t4表示干扰信号产生时长，t5表示干扰信号产生重复间隔。
[0134]
连续转发的目的是可以使用单天线实现在大脉宽雷达信号内实现信号的收发，从而干扰雷达探测目标功能优点是只要能收到信号就可以同时对多部雷达进行干扰。如果多部雷达开机，可以根据侦察分选出的不同的雷达信号参数，根据当前探测到的雷达信号，控制单元实时改变信号产生所需的参数，再下发至fpga产生相应的干扰信号；若分选不出雷达信号，则按照预先设置的参数进行信号产生，这样可能对有的雷达干扰效果强，有的雷达干扰效果弱。
[0135]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于，包括步骤：根据雷达信号类型和使用场景，在用户控制平台上，选择多普勒噪声产生机制的类型，所述多普勒噪声产生机制包括全复制转发机制、距离范围内转发机制、间断转发机制和连续收发机制；并根据所选择的机制，确定第一控制参数，将第一控制参数发送给控制单元；fpga接收经过下变频处理的外部雷达信号，进行模数转换后得到雷达脉冲信号，根据所述雷达脉冲信号得到pdw信息，并将所述pdw信息发送给控制单元；控制单元根据所述第一控制参数，选择与多普勒噪声产生机制对应的信号产生方法，产生相应的匹配波门，结合pdw信息生成采样波门、干扰波门和控制报文；fpga实时检测雷达脉冲信号，根据采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样，得到数字雷达信号并存储，并根据控制报文、匹配波门和干扰波门，读取已存储的数字雷达信号，依据所选的多普勒噪声产生机制进行处理，生成转发信号；发送组件对转发信号进行数模处理，转换成多普勒噪声干扰信号后发出。2.根据权利要求1所述的一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于，所选多普勒噪声产生机制为使用全复制转发机制，包括以下多普勒噪声干扰产生步骤：fpga解析控制单元发送的控制报文，获得噪声带宽；fpga根据控制单元下发的采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样存储；当检测到控制单元给出干扰波门时，fpga在匹配波门为高电平期间，将采样到的数字雷达信号从存储芯片中读出并连续复制得到转发信号，同时根据噪声带宽这一参数产生相应带宽的噪声调频信号，并将噪声调频信号通过数字混频或者模拟混频的方式叠加到所述转发信号上；fpga在干扰波门为低电平时停止发出转发信号。3.根据权利要求1所述的一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于，所选多普勒噪声产生机制为距离内转发机制，包括以下多普勒噪声干扰产生步骤：fpga解析控制单元发送的控制报文，获得初始位置、终止位置和噪声带宽，并根据初始位置和终止位置计算对应的延时值；fpga检测到控制单元给出采样波门时，开始计时，当计时值等于初始位置解算所得延时值且匹配波门为高电平时开始发出转发信号，即从存储芯片中读取已存储的数字雷达信号并连续复制转发，同时根据噪声带宽产生相应带宽的噪声调频信号，并将噪声调频信号通过数字混频或者模拟混频的方式叠加到转发信号上；fpga在计时值等于终止距离解算所得延时值停止发出转发信号，或者至匹配波门为低电平时停止发出转发信号。4.根据权利要求1所述的一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于，所选多普勒噪声产生机制为使用间断转发机制，包括以下多普勒噪声干扰产生步骤：fpga解析控制单元发送的控制报文，获得噪声带宽、最小间断周期、最大间断周期、最小间断比和最大间断比；fpga当检测到控制单元给出匹配波门，当匹配波门为高电平时开始发出转发信号，即从存储芯片中读取已存储的数字雷达信号并连续复制转发得到转发信号，同时根据噪声带宽产生相应带宽的噪声调频信号，并将噪声调频信号通过数字混频或者模拟混频的方式叠加到转发信号上；同时，在发出转发信号时，使用预设占空比的脉冲信号对转发信号进行调
制，预设占空比的脉冲信号为高电平时输出，预设占空比的脉冲信号为低电平时不输出；fpga在干扰波门为低电平时停止发出转发信号；其中，根据最小间断周期、最大间断周期、最小间断比、最大间断，计算所述预设占空比的脉冲信号的间断周期和间断比：t＝t
min
+r1*(t
max-t
min
)
ꢀꢀ
(1)d＝d
min
+r2*(d
max-d
min
)
ꢀꢀ
(2)t1＝t*d
ꢀꢀ
(3)t
min
为最小间断周期，t
max
为最大间断周期，d
min
为最小间断比，d
max
为最大间断比，r1和r2为0～1之间的伪随机数，t为所述预设占空比的脉冲信号的间断周期，d为所述预设占空比的脉冲信号的间断比，t1为脉冲信号为高的时长。5.根据权利要求1所述的一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于，所选多普勒噪声产生机制为连续收发机制，包括以下多普勒噪声干扰产生步骤：fpga解析控制单元发送的控制报文，获得噪声带宽；fpga根据采样波门对模数转换后的雷达信号进行采样存储，存储完成后，在匹配波门为高电平期间，将采样存储的数字雷达信号连续复制转发得到转发信号，同时对转发的转发信号进行叠加预设带宽的噪声信号，转发完成后，若雷达脉冲信号仍存在同时匹配波门为低电平时，则再次进行采样存储，采样存储完成后，再次给出匹配波门，再次发出转发信号。6.根据权利要求5所述的一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于：当雷达脉冲信号不存在时，仍按照预设占空比发出转发信号，此时，选择采样到的最后一个雷达脉冲信号或者倒数第二个雷达脉冲信号作为待转发的数字雷达信号，即判断最后一次采样长度是否大于1μs，若大于1μs，则雷达脉冲信号结束后，选择采样到的最后一个雷达脉冲信号，若小于1μs，选择采样到的倒数第二个雷达脉冲信号。7.根据权利要求1至6任一所述的一种多普勒噪声干扰产生方法，其特征在于，所述第一控制参数包括最小侦干周期、最大侦干周期、最小侦干比和最大侦干比，控制单元根据最小侦干周期、最大侦干周期、最小侦干比和最大侦干比，产生一个高低电平和时长周期变化的匹配波门，在匹配波门为低电平的时，若fpga检测到雷达脉冲信号存在，则控制单元向fpga发出采样波门。8.一种多普勒噪声干扰产生装置，用于实现权利要求1至5任一所述方法，其特征在于，包括用户控制平台、控制单元、模数转换芯片、fpga、存储芯片、数模转换芯片和发送组件，其中，用户控制平台，用于根据雷达信号类型和使用场景，在用户控制平台上，选择多普勒噪声产生机制的类型，所述多普勒噪声产生机制包括全复制转发机制、距离范围内转发机制、间断转发机制和连续收发机制；并根据所选择的机制，确定第一控制参数，将第一控制参数发送给控制单元；控制单元，用于根据所述第一控制参数，选择与多普勒噪声干扰产生机制对应的信号产生方法，产生相应的匹配波门；用于根据第一控制参数和fpga发送的pdw信息，生成采样波门、干扰波门和控制报文；fpga，用于接收经过下变频处理的外部雷达信号，进行模数转换后得到雷达脉冲信号，
根据所述雷达脉冲信号得到pdw信息，并将所述pdw信息发送给控制单元；用于实时检测雷达脉冲信号，根据采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样，得到数字雷达信号并存储，并根据控制报文、匹配波门和干扰波门，读取已存储的数字雷达信号，依据所选的多普勒噪声产生机制进行处理，生成转发信号；发送组件，包括所述数模转换芯片，用于对转发信号进行数模处理，转换成多普勒噪声干扰信号后发出。9.根据权利要求8所述的一种多普勒噪声干扰产生装置，其特征在于，所述fpga包括：信道化接收模块，用于对接收的信号进行信道化测频；pdw产生模块，用于检测pdw信息；spi发送模块，用于通过spi向控制单元上传pdw信息；通用输入输出端口，用于接收控制单元给出的采样波门、匹配波门和干扰波门；spi接收模块，用于实时接收控制单元给出的控制报文；报文解析模块，用于对所述控制报文进行解析，得到多普勒噪声信号产生所需的第二控制参数；参数解算模块，用于对第二控制参数进行解算，得到多普勒噪声信号产生所需的噪声信号频率控制字；数据存储读取控制模块，用于根据采样波门将数字雷达信号存储至存储芯片中，以及根据延时信号控制存储芯片读取已存储的数字雷达信号；脉冲信号产生模块，用于产生控制信号输出的脉冲信号；数字信号处理模块，用于根据噪声信号频率控制字，产生数字噪声信号作为数字上变频所需的本振信号，并所述本振信号叠加至转发信号上，以及根据脉冲信号和匹配波门用于控制转发信号的输出；调制模块，用于调制所述转发信号；数模转换模块，用于控制数模转换芯片将数字信号转换成模拟的多普勒噪声干扰信号。

技术总结
本发明公开了一种多普勒噪声干扰产生方法和装置，方法包括步骤：选择多普勒噪声产生机制的类型，确定第一控制参数并发送给控制单元；FPGA接收经过下变频处理的外部雷达信号，处理后得到PDW信息并发送给控制单元；控制单元根据第一控制参数，选择信号产生方法，产生相应的匹配波门，结合PDW信息生成采样波门、干扰波门和控制报文；FPGA实时检测雷达脉冲信号，根据采样波门对检测到的雷达脉冲信号进行采样存储，并根据控制报文、匹配波门和干扰波门，读取已存储信号，依据所选机制进行处理，生成转发信号；转发信号经过数模处理后发出。本发明能够根据不同场景及不同体制雷达，选择不同的干扰产生机制，进而提高干扰效果。进而提高干扰效果。进而提高干扰效果。


技术研发人员：李继锋 李在成 李晃 朱文明
受保护的技术使用者：扬州宇安电子科技有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/12