[发明专利]一种基于级联锁相环的射频指纹重构前端发射链路

说明书

本发明提供一种基于级联锁相环的射频指纹重构前端发射链路，属于射频通信技术领域。该发射链路中采用若干个串联的锁相环，通过对多个锁相环倍频系数的调节来实现硬件层面的射频指纹重构，同时通过调整第一级可变增益放大器的增益来抵消电路中由于锁相环倍频系数带来的增益波动，实现增益平稳；整个指纹重构过程简单，易于实现，且可实现可重构射频前端设备的小型化。

技术领域

本发明属于射频通信技术领域，具体涉及一种基于级联锁相环的射频指纹重构前端发射链路。

背景技术

“射频指纹”是一个类比于生物指纹的概念，其定义为一种基于发射机发射信号瞬态部分对发射机进行唯一识别的技术。产生射频指纹的原因是每个设备再生产制造过程中，会按照规定的标准生产各个配件，但是在生产过程中，不可避免地会产生元器件容差，导致与规定标准有着一定的误差，而这个误差又是在一定范围内随机产生的。当信号经过设备时，这些元器件的误差会反应在射频信号上，对其产生一些固定且特定的影响，因此，每个设备将具备自身固有的、唯一的射频指纹。

当前，通信设备的射频指纹一般具有唯一性和持久性。唯一性即没有任何两个设备之间的射频指纹是一致的。由于生产制造过程中出现的误差是在误差允许范围内随机出现的，所以具有唯一性和射频指纹会像人类的指纹一样是独一无二的。持久性即用于鉴别设备身份的射频指纹，通常是在很长一段时间内保持不变的，这就使得对该设备的准确的射频指纹识别成为可能。而如果射频发射前端射频指纹不可变，一旦电路通信被其他人所拦截，发射源就会因其唯一且持久不变的射频指纹而被就会被锁定；当锁定我方发射源后，发射源发射的信息就会有根可查，这将对局势造成难以估计的影响。

当前射频前端重构的主要目的是重构链路的性能，如通信频率、信号发射功率、链路增益等，且重构方式主要是利用单刀多掷射频开关选通不同的射频器件实现链路性能的重构，器件数量的增加也造成了此种射频前端重构设备的体积一般较大。实际上，在通信频率固定时，现有的可重构发射前端的硬件参数也是固定的，即该硬件的射频指纹是固定不变的。这类可重构的发射前端，无法满足在固定频段、固定信号发射功率及固定增益情况下的射频指纹可变。并且，在实际应用中，射频指纹重构种类越丰富，越不容易被特定识别，能更有效维护我方安全。如果我方通信设备拥有射频指纹重构功能，且重构种类丰富，则当我方设备的某一射频指纹被识别，定位到具体通信设备之后，可选择另一射频指纹，此时对对方而言，则相当于一台新的通信设备，进而可提升我方设备的安全性与保密性。

因此，如何实现射频前端链路射频指纹的重构，并同时具有小型化、结构简单与更多的射频指纹重构种类的优势，就成为了待研究的重点。

发明内容

针对背景技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于级联锁相环的射频指纹重构前端发射链路。该发射链路中采用若干个串联的锁相环，通过对多个锁相环倍频系数的调节来实现硬件层面的射频指纹重构，同时通过调整第一级可变增益放大器的增益来抵消电路中由于锁相环倍频系数带来的增益波动，该方法操作简单易实现。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于级联锁相环的射频指纹重构前端发射链路，包括可变增益放大器、混频器、功率放大器、发射天线和本振信号链路，所述本振信号链路由时钟源和若干个锁相环串联组成；

所述可变增益放大器用于将基带信号进行放大，其输入端与基带相连，输出端与混频器相连；所述混频器用于将基带信号混频至高频信号，其射频输入端与可变增益放大器的输出端相连，输出端与功率放大器的输入端相连；所述本振信号链路用于为混频器提供本振信号，其锁相环的输出端与混频器的本振信号输入端相连；所述功率放大器用于将混频器输入的高频信号进一步放大，其输入端与混频器的输出端相连；所述天线用于将高频信号发射出去，其与功率放大器的输出端相连；

本振信号链路中的时钟源的输出端与锁相环的输入端相连，用于为锁相环提供参考时钟。