[发明专利]射频传感器被截获距离测试设备

说明书

本发明公开的一种射频传感器被截获距离测试设备，旨在提供一种应用场景丰富，工作频段宽、灵敏度高的测试设备。本发明通过下述技术方案实现：测量接收分系统接收天线伺服分系统传送过来的射频信号，通过下变频单元变频输出两路中频信号分别至数据采集分系统和数字信号处理分系统；数据采集分系统接收一路中频信号，采用高速模数转换和固态磁盘阵的存储系统对中频信号进行采样和存储；数字信号处理分系统对另一路中频信号进行高速采样，在FPGA模块内实现数字信道化接收，对数字信道化输出的信号进行数字信号处理，测量信号的幅度、频率、脉宽、脉冲重复周期、调制类型参数，形成脉冲流数据，并实时存储，为被截获距离的事后分析提供输入。

技术领域

本发明涉及一种针对射频传感器被截获距离的测试设备，以用于测试各类射频传感器的被截获距离指标。

背景技术

长期以来，现代飞行器使用大量的雷达、通信、导航、识别、电子对抗等机载射频传感器，对平台的低截获性能带来了极大的挑战。面对复杂的电磁环境，处于工作状态的飞行器需要辐射大量电磁信号，飞行器生存能力会因为射频信号被无源探测系统截获而受到威胁。射频低截获概率LPI(Low Probability of Intercept,LPI)技术涉及所有具有主动电磁信号辐射的用频设备，例如机载雷达、数据链系统、无线电高度表、导航设备、电子对抗设备等，要求在空域、时域、频域对这些设备的电磁辐射进行综合控制。LPI技术是机载航电系统层面的综合管控问题，可大致细分为LPI波形技术、辐射源功率控制技术、定向天线技术等。所以，LPI技术的核心不是某个单一技术或者单一机载设备的问题，而是多个设备和多项技术的综合体现。LPI射频传感器需要主动利用电磁波感知，同时避免敌方电子侦察系统的被动探测。不主动探测会在感知环节处于被动地位。因此，射频传感器LPI技术的主要矛盾在于既需要在感知环节利用射频传感器主动感知态势，又需要避免因使用射频传感器而导致被无源探测系统截获。射频传感器LPI设计问题，就是基于环境感知与评估，解决射频传感器辐射的管控问题，确保在风险可控的前提下进行电磁辐射。所有的无源威胁都来自具有探测、分类和识别功能的截获接收机。目前，LPI技术研究大多基于Schleher截获因子α。α＞1时射频低截获概率性能较差。LPI技术是以雷达、数据链等射频辐射源的作用距离与截获接收机的截获距离为模型，对模型中参数进行研究，通过功率控制、波形设计、时间控制等技术手段，使截获接收机难以截获辐射源信号或者截获到后难以识别，最终达到射频低截获概率的目的。

目前国外关于射频低截获概率技术的研究大部分内容仍处于高度保密状态，公开发行的研究资料显示已经具备LPI功能的射频传感器相对较少。国内对机载雷达、航空通信等航电设备的LPI研究起步较早，在基础理论研究上成果丰硕。但射频传感器被截获距离测试系统不等同于无源探测设备，因为前者对系统的要求更苛刻，如射频传感器被截获距离的测试要求设备同时具备天线随动跟踪、信号精确测量、信号脉冲描述字数据无缝存储以及被截获距离指标分析计算等功能。因此目前来看，国内缺少专门用于针对射频传感器被截获距离测试的特定侦收装备。另外，国内尚未制定出射频传感器被截获距离测试标准和指标分析方法，在研究技术方面没有统一的度量标准。国内尽管在无源探测系统性能测试方面有相应的国家标准，但无法直接借用于射频传感器被截获距离性能外场测试。例如国标中规定了侦察距离的飞行试验方法，但对于被截获距离的测试而言，在试验环境、试验方法和数据处理方法上均存在一定的局限性。例如：(1)考虑的电磁环境比较单一，仅有一部配试雷达辐射信号，无法适用于复杂的电磁环境；(2)试验过程要求地面配试雷达持续跟踪侦察设备载机，因此，仅能测试对雷达主瓣信号的截获距离；(3)缺乏射频传感器LPI性能的验证与评估手段。雷达信号的截获与否，仅通过显示屏幕进行粗略观察和人为判断，缺乏严格的数据分析过程，难以准确评估。目前射频传感器LPI性能的测试尚缺乏实验室级的效能验证与评估平台。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种应用场景丰富，工作频段宽、灵敏度高，能够测量典型机载射频传感器被截获距离的测试设备。