一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法技术

本发明专利技术属于雷达侦察与干扰领域，具体涉及到一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法。本说明包括以下步骤：通过ADC采样获取截取雷达的线性调频信号并进行参数测量和分析；对SSC干扰信号进行匹配滤波增益比的分析；对信号进行存储，基于Cordic算法求取其相位值，将其相位函数分为两路：一路将相位函数乘以参数N；一路将相位函数做延时τ后乘以(N‑1)；将得到的两路相位函数相减，得到SSC盲移频干扰信号的相位，最后基于Cordic算法得到SSC盲移频干扰信号的实部和虚部；经过DAC后转发SSC盲移频干扰信号。本发明专利技术所用的Cordic算法运用移位和加减运算得到信号的相位函数，通过相位函数间的运算得到SSC盲移频干扰信号，大大简化了SSC盲移频干扰信号的FPGA硬件实现。

A Hardware Implementation Method of N-order SSC Blind Frequency Shift Jamming Based on Cordic Algorithms

The invention belongs to the field of radar reconnaissance and jamming, and specifically relates to a hardware implementation method of N-order SSC blind frequency shift jamming based on Cordic algorithm. This description includes the following steps: acquiring the LFM signal of the intercepted radar by ADC sampling and measuring and analyzing its parameters; analyzing the gain ratio of matched filter for SSC jamming signal; storing the signal and calculating its phase value based on the ordic algorithm, dividing its phase function into two paths: one is multiplying the phase function by the parameter N; the other is multiplying the phase function by the delay_.\uff08 N 1); The phase of SSC Blind Frequency Shift Jamming signal is obtained by subtracting the two phase functions. Finally, the real and imaginary parts of SSC Blind Frequency Shift Jamming signal are obtained based on ordic algorithm. After DAC, the SSC Blind Frequency Shift Jamming signal is transmitted. The Codc algorithm used in the invention obtains the phase function of the signal by shifting and subtracting operations, and obtains the SSC blind frequency shift interference signal by the operation between the phase functions, which greatly simplifies the hardware implementation of the SSC blind frequency shift interference signal on the FPGA.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法
本专利技术属于雷达侦察与干扰领域，具体涉及到一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法。
技术介绍
脉冲压缩体制雷达是现代电子战中应用最为广泛的雷达之一，其采用的信号是具有大的时宽与带宽积的线性调频信号，线性调频信号特点为其频率与时间的耦合性，并且其脉内相干。由于这一特性，使其不仅解决了作用距离与距离分辨力之间存在的矛盾，而且在对抗传统雷达干扰方面表现优异，使大量杂乱的干扰或者噪声在后端处理中得不到较高的信号处理增益，从而达到良好的抗干扰效果，在目标侦测时带来较好的侦察效果。因此，对这类信号进行干扰具有非常重要的意义。在对此类雷达进行干扰时，一般基于数字射频存储技术将信号采样后存储，利用FPGA实行移频干扰后，还原成模拟信号后进行发送。传统的固定移频干扰即是将还原后的模拟信号进行移频操作，其理论基础是线性调频函数的时间与频率之间具有强耦合性。因此在二维联合估计时其频率与时间将共同变化，即频率上的移动会引起其时域上的移动。所以将从敌方获取的线性调频信号做频移后再发射，就会对敌方雷达造成欺骗干扰的效果。然而传统的固定移频干扰存在着难以克服的缺点，即需要事先测得雷达的先验信息。在遇到调频斜率捷变的雷达时，由于难以实时获取雷达的调频斜率，移频量不能随调频斜率改变而改变，产生的假目标的位置会发生跳变，容易被雷达识别出来，从而失去了干扰效果。王玉军在《对LFM雷达的N阶SSC盲移频干扰算法》中提出了一种N阶SSC盲移频干扰，事先不需要知道雷达的调频斜率也能获得固定距离的假目标。即将收集的线性调频信号分别进行N阶频谱扩展和N-1阶频谱扩展，然后将N-1阶的信号做延时共轭后和N阶扩展后的信号相加得到干扰信号，产生的超前假目标距离只与阶数N和延时τ有关。采用该技术，可以有效的对抗频率捷变雷达。但是要得到SSC信号要求对原始雷达信号做N阶和N-1阶频谱扩展，但其硬件实现难度大，占用资源多。Cordic算法运用移位和加减运算得到信号的相位函数，通过相位函数间的运算得到SSC盲移频干扰信号。因此本专利技术提出了一种基于Cordic算法的N阶SSC信号FPGA实现的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法，包括以下步骤：(1)利用ADC采样获取雷达信号，对信号进行分析，判断其是否是线性调频信号；如果是，得到截取雷达的线性调频信号，并进行下面步骤；(2)对截取的线性调频信号做参数测量和分析；(3)根据参数测量和分析、控制指令，根据特定掩护距离得出所需要的参数N和延时τ的值，并对SSC干扰信号进行匹配滤波增益比的分析；(4)对信号进行存储，基于Cordic算法求取其相位值，然后将其相位函数分为两路：(4.1)一路将相位函数乘以参数N，得到第一路相位函数；(4.2)一路将相位函数做延时τ后与N-1相乘，得到第二路相位函数；(5)将得到的两路相位函数相减，得到的新的相位函数即为SSC盲移频干扰信号的相位，最后基于Cordic算法得到SSC盲移频干扰信号的实部和虚部；(6)经过DAC后转发SSC盲移频干扰信号。步骤(1)所述截取雷达的线性调频信号的表达式为：其中调频斜率μ＝B/T，B为谱宽，T为时宽，函数rect的表达式为：对截取雷达的线性调频信号us(t)直接移频得到固定移频干扰信号：uj(t)＝us(t)exp(j2πΔft)其中Δf为移频量，依据线性调频信号的模糊函数具有距离—多普勒耦合效应，即：Δf+μτ＝0频域移频对应于时域延时，延时τ代表干扰信号与目标信号时间差，然后结合调频斜率μ求出假目标偏离真目标的距离ΔR为：当移频量Δf为正时，产生超前干扰，为负时，产生拖后干扰。步骤(2)和步骤(3)的具体过程为：假设N阶线性调频信号为：所得的信号仍然是线性调频信号，与原信号相比其带宽变成了原来的N倍，因此调频斜率变为原来的Nμ；经过一段时间后再将其恢复为原来的带宽，在这段延时τ内，频率移动了(N-1)μτ，其带宽恢复的过程表示为：将上面两个式子信号相乘，得到N阶盲移频干扰信号：首先将原信号分为两路，一路对其做N阶频谱扩展，另外一路对信号取共轭并产生延时τ，然后对其做(N-1)阶频谱扩展，将得到的两路信号相乘得到N阶SSC信号，由于在实际系统中存在着不可消除的固定延迟τ0，具体的实现过程见下式：其中，固定移频量为Δf0＝μ[(N-1)τ-τ0]，固定相移量为欺骗距离ΔR0按下式计算：根据上式，通过改变参数N和延时τ的值来得到想要的欺骗距离的干扰，而不需要知道调频斜率的大小；因此在截取到调频斜率捷变的雷达信号后，我们首先选择一个系统最佳的N值，结合需要的欺骗距离ΔR0，带入上式就能够确定步骤(3)所述的延时τ值；在相同功率情况下，干扰信号和目标回波的步骤(3)所述的匹配滤波增益比为：然后根据已经设定的N和τ值，加上测得的脉宽T值带入上式得到匹配滤波增益比G。步骤(4)和步骤(5)的具体过程为：已知的固定移频干扰信号为：信号的幂运算难以用硬件实现，假设原始信号的相位函数为延时后的相位函数为干扰信号的相位函数为因此将上式改写成：因此只需要得到和通过上式求出干扰信号的角度从而得到SSC盲移频干扰信号；在用硬件实现时，我们只需要将获取的雷达数字信号分解为实部和虚部两部分，分别作为Cordic核的输入端：从输出端得到原始信号的相位函数同时将做存储延时τ后得到相位函数然后将函数乘上N，得到步骤(4.1)所述第一路相位函数，将函数乘以N-1，得到步骤(4.2)所述第二路相位函数；最后将两者相减得到步骤(5)所述新的相位函数，即干扰信号的相位函数对干扰信号的相位进行Cordic变换，得到基带干扰信号的实部和虚部：本专利技术的有益效果在于：Cordic算法运用移位和加减运算得到信号的相位函数，通过相位函数间的运算得到SSC盲移频干扰信号，大大简化了SSC盲移频干扰信号的FPGA硬件实现。附图说明图1(a)是对原始雷达信号做固定移频干扰脉压的结果；图1(b)是将调频斜率扩大两倍时的固定移频干扰脉压的结果；图1(c)是对原始雷达信号做SSC盲移频干扰脉压的结果；图1(d)是将调频斜率扩大两倍时的SSC盲移频干扰脉压结果；图2是SSC实现流程框图；图3是基于Cordic算法的SSC信号硬件实现框图；图4是SSC盲移频干扰总的硬件实现框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。本专利技术应用于N阶SSC盲移频信号的硬件实现，并通过仿真说明了固定移频干扰存在的不足以及SSC盲移频干扰具有的优势。本专利技术的实现过程包括如下步骤：(1)利用ADC采样获取雷达信号，对信号进行分析，判断其是否是线性调频信号；如果是，则进行下面步骤；(2)对截获的线性调频信号做参数测量和分析；(3)根据参数测量和分析、控制指令，根据特定掩护距离得出所需要的参数N和延时τ的值，并对SSC干扰信号进行匹配滤波增益比的分析；(4)对信号进行存储，基于Cordic核求取其相位值，然后将其相位函数分为两路：(4.1)一路将相位函数乘以参数N，得到第一路相位函数；(4.2)一路将相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用ADC采样获取雷达信号，对信号进行分析，判断其是否是线性调频信号；如果是，得到截取雷达的线性调频信号，并进行下面步骤；(2)对截取的线性调频信号做参数测量和分析；(3)根据参数测量和分析、控制指令，根据特定掩护距离得出所需要的参数N和延时τ的值，并对SSC干扰信号进行匹配滤波增益比的分析；(4)对信号进行存储，基于Cordic算法求取其相位值，然后将其相位函数分为两路：(4.1)一路将相位函数乘以参数N，得到第一路相位函数；(4.2)一路将相位函数做延时τ后与N‑1相乘，得到第二路相位函数；(5)将得到的两路相位函数相减，得到的新的相位函数即为SSC盲移频干扰信号的相位，最后基于Cordic算法得到SSC盲移频干扰信号的实部和虚部；(6)经过DAC后转发SSC盲移频干扰信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用ADC采样获取雷达信号，对信号进行分析，判断其是否是线性调频信号；如果是，得到截取雷达的线性调频信号，并进行下面步骤；(2)对截取的线性调频信号做参数测量和分析；(3)根据参数测量和分析、控制指令，根据特定掩护距离得出所需要的参数N和延时τ的值，并对SSC干扰信号进行匹配滤波增益比的分析；(4)对信号进行存储，基于Cordic算法求取其相位值，然后将其相位函数分为两路：(4.1)一路将相位函数乘以参数N，得到第一路相位函数；(4.2)一路将相位函数做延时τ后与N-1相乘，得到第二路相位函数；(5)将得到的两路相位函数相减，得到的新的相位函数即为SSC盲移频干扰信号的相位，最后基于Cordic算法得到SSC盲移频干扰信号的实部和虚部；(6)经过DAC后转发SSC盲移频干扰信号。2.根据权利要求1所述的一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法，其特征在于，步骤(1)所述截取雷达的线性调频信号的表达式为：其中调频斜率μ＝B/T，B为谱宽，T为时宽，函数rect的表达式为：对截取雷达的线性调频信号us(t)直接移频得到固定移频干扰信号：uj(t)＝us(t)exp(j2πΔft)其中Δf为移频量，依据线性调频信号的模糊函数具有距离—多普勒耦合效应，即：Δf+μτ＝0频域移频对应于时域延时，延时τ代表干扰信号与目标信号时间差，然后结合调频斜率μ求出假目标偏离真目标的距离ΔR为：当移频量Δf为正时，产生超前干扰，为负时，产生拖后干扰。3.根据权利要求2所述的一种基于Cordic算法的N阶SSC盲移频干扰硬件实现方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)的具体过程为：假设N阶线性调频信号为：所得的信号仍然是线性调频信号，与原信号相比其带宽变成了原来的N倍，因此调频斜率变为原...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠凯，周文彬，黄湘松，肖易寒，蒋伊琳，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23