[发明专利]一种基于无人机数据链抗干扰的半实物验证系统及验证方法

说明书

本发明涉及一种基于无人机数据链抗干扰的半实物验证系统及验证方法。该系统，包括括n个信号矢量发生器，一个高速采集器，下变频器，一个射频前端多通道微波开关，m个天线以及微波暗室。本发明提出了一种自定义ARB波形模式的半实物验证方法实现对复杂信号的抗干扰方法进行验证，既解决了仪表不能发送复杂信号的问题又能实现精准的验证。在验证中在不同的干扰情况下对半实物验证方法的曲线和数字仿真的曲线进行对比，在不同的干扰下，半实物验证曲线和数字仿真曲线具有很高的一致性，证明了数字仿真的正确性和半实物验证方法的有效性。此方法在成本较低的基础上为无人机数据链系统的验证领域提供了一定的理论支撑和一条新思路，能更快速有效的模拟无人机数据链面临的各种干扰，更充分的对无人机数据链的抗干扰性能进行模拟验证。

技术领域

本发明涉及一种无人机数据链抗干扰的半实物平台验证方法，通过微波仪表等对多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰算法进行半实物验证。现阶段由于仪器仪表本身的限制，是无法生成如此复杂的信号，为了验证算法的正确性，采用了ARB模式，生成自定义ARB波形文件，这是一种利用微波仪表、线缆、暗室等实现复杂信号的半实物验证系统，具有通用性。结果表明该方法的结果和数字仿真具有一致性，证明了半实物验证平台的可行性。

技术背景

目前，对于无人机数据链统，全实物验证系统不易实现，而半实物验证系统具有简单方便、可实施性高、成本低廉、准确性好等优点，在无人机数据链验证系统中被普遍采用。多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰方法因信号复杂无法用单独仪器仪表生成，为验证无人机数据链的抗干扰方法，亟需一种能借助仪表实现复杂信号的半实物验证方法。

文献“复杂电磁环境仿真试验体系的模型验证方法研究”，系统仿真学报，2012，vol.24，No.12，p2562-p2566”，通过半实物仿真试验采集的目标回波数据和干扰信号数据，对传感器工作流程和抗干扰性能、飞行控制规律进行考核，较真实地反映传感器与干扰信号的对抗交护过程和交互结果。但是其未形成收发整体框架，只是针对具体问题提出了具体的半实物方案，没有通用性。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决单独仪器仪表无法生成复杂信号的问题，本发明提出一种自定义波形的半实物验证方法应用于无人机数据链，解决了在生成复杂信号的情况下，既节约验证成本又能实现精准半实物验证的问题。

技术方案

一种基于无人机数据链抗干扰的半实物验证系统，包括n个信号矢量发生器，一个高速采集器，下变频器，一个射频前端多通道微波开关，m个天线以及微波暗室；所述多通道微波开关控制各个信号矢量发生器接口与天线之间的切换，微波开关输入端与信号矢量发生器连接以便信号的发射，输出端与暗室中天线连接；天线和下变频器进行连接，将经过暗室辐射的信号通过下变频器下到中频处用高速采集器进行采集；下变频器和高速采集器进行连接。

基于上述系统的无人机数据链抗干扰半实物验证方法，包括如下步骤：

步骤一：生成多扩多载波的数据源文件：

子步骤1；用随机函数生成原始二进制数据流，进行1/2卷积编码，再进行串并转换分路处理，使高速率的信息转换成四路并行的低速率信息，提高传输效率，再分别对每一路信息进行M进制扩频处理，多进制扩频处理即用长为N的扩频码代替位信息进行传送，将编码扩频后的码流做BPSK星座映射，并将信息进行成形滤波，形成四路多扩多载波的数据源；

子步骤2：将该数据源生成为后续仪表可以接受的文件形式，即自定义ARB波形文件；

步骤二：将步骤一生成的多扩多载波数据源文件，送入半实物验证系统内，生成真实的多扩多载波信号。具体包括如下子步骤：

子步骤1：将多扩多载波数据源文件分别送入n个信号矢量发生器中；