[发明专利]一种基于软件无线电的宽频段波达方向识别设备

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种基于软件无线电的宽频段波达方向识别设备。

背景技术

电子侦探主要是利用电子设备对通信、雷达、导航、电子干扰等设备所辐射的电磁信号进行侦收、识别、分析和定位，从中获取其技术参数、通信内容、所在位置等情报，或以此为依据实施电子对抗和反对抗的措施。然而电磁信号空间环境存在着大量辐射源，它们分布在宽广的频域和空域内，而且工作体制繁多，波形复杂多变，各种电磁信号在频域上拥挤，在时域上密集交叠。因此，电子侦察从密集复杂的电磁信号环境中截获和识别辐射源实际上是相当复杂的。为了查明辐射源的特性及其能力，电子侦察系统首先要正确地发现信号的存在。这就要求被侦察的辐射源正在向电子侦察系统方向产生足够时间的辐射，而电子侦察系统必须在方向上、频率上和极化上对准被侦察的辐射源，并且要有足够的灵敏度。其次，电子侦察系统在发现信号的同时，需要利用各辐射源的不同特征，将各辐射源从密集复杂的信号流中分离出来，把有用信号与其他信号分开，即进行信号分选或分类，并精确地测定和分析各辐射源的特征参数。同时，根据不同位置测定的到达方向或到达时差，可以确定辐射源的地理位置。根据需要，对记录的数据还可进一步进行综合分析。因此，电子侦察系统实质上是一种对电磁信号环境进行采样、分析和处理的信息系统，一般都具有对电磁辐射信号进行探测、分选、分析、识别、定位和记录等功能。为了能在密集复杂的电磁信号环境中快速截获和识别辐射源，通常要求电子侦察系统具有频段宽和方位覆盖宽、截获概率高、截获时间少、灵敏度高、动态范围大、测频和测向精度高、响应速度快、频率和方向分辨力高、信号分选和分析能力强、虚警率低、识别可靠性高、干扰信号抑制好及定位精度高等特性。

但是现有的电子侦察设备中，存在着测向信号分辨力差、精度差、频带范围小的问题，这些都影响了侦察性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有电子侦探设备测向信号分辨力差的缺点，提供一种分辨力高的基于软件无线电的宽频段波达方向识别设备。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于软件无线电的宽频段波达方向识别设备，该设备包括HF射频单元、VHF射频单元、UHF射频单元、一组数字中频单元、主控单元、接口单元、显示单元；所述HF射频单元、VHF射频单元、UHF射频单元接收各自频段内的信号，并转换成中频信号传输给数字中频单元；数字中频单元通过CPCI总线将信号传输给主控单元，并接收主控单元反馈的的控制信号；所述显示单元和接口单元分别与主控单元相连。

上述设备的进一步改进在于，HF射频单元、VHF射频单元、UHF射频单元中均具有对应的滤波和屏蔽电路

每个数字中频单元均包括FPGA芯片和外围电路。

数字中频单元内接SCA(软件通信体系框架)组件；所述SCA组件包括数据采集模块、算法选择与加载模块、波达方向估计算法模块、管理与控制模块；管理与控制模块控制数据采集模块、算法选择与加载模块与波达方向估计算法模块工作，数据采集模块采集接收HF、UHF、VHF射频单元发出的射频信号，算法选择与加载模块根据采集的数据对算法进行选择和加载，最后由波达方向估计算法模块进行波达方向估计处理。

主控单元包括Freescale公司的MPC8641处理器及外围电路。

所述接口单元包括以太网驱动、串口驱动和光电转换电路。

所述显示单元包括显示屏及其驱动电路等。

该宽频段波达方向识别设备还包括电源单元。

本发明宽频段波达方向识别设备有以下优点：本发明识别设备采用标准化的软件架构，运用CORBA(公共对象请求代理体系)、面向对象软件涉及等技术，有效提高了无线通信系统的软件复用程度，节省了设计开发成本，缩短了实现周期，有可重构性、可编程性以及模块化等优势；可外接各个频段的天线阵，充分利用各阵元信号的综合信息，通过统计处理方法来估计信号DOA(波达方向)，具有测向频率范围广、分辨力高、精度高和灵敏度高等优点。

附图说明

图1为本发明宽频段波达方向识别设备结构框图；

图2为图1中数字中频单元原理示意图；

图3为图1中主控单元原理示意图；

图4为本发明宽频段波达方向识别设备中波形组件结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明宽频段波达方向(DOA)识别设备进行详细说明。