一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法技术

一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，通过采用超宽带宽角扫描平面相控阵天线单元，构成了一种特殊L型阵列，实现天线孔径共享、复用及功能可重构；通过设置发射接收组件衰减模式，实现了侦干探通导子阵的动态选取和分配。该射频综合方法实现了多源信息的感知以及各射频功能的高度协同，既保障各单项功能指标的实现，又充分利用各功能模块的数据和信息，进行融合处理，实现不同功能相互增强，提升总体性能。

Multi function integrated radio frequency comprehensive realization method based on shared aperture

A multifunction integrated RF shared aperture based on comprehensive realization method, through the use of ultra wideband and wide angle scanning planar phased array antenna unit, a special type of L array structure, realization of antenna aperture sharing, reuse and reconfiguration; by setting the transmitting and receiving component decay mode, realizes the detection and distribution of dynamic probing guide stem subarray selection. The RF integrated method to realize the multi information perception and the function of radio frequency is highly cooperative and guarantee the realization of each function, and make full use of each function module of the data and information fusion, to achieve different functions of mutually reinforcing, improve the overall performance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法
本发提出了一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，适用于侦干探通导多功能一体化载荷实现，属于雷达通信电子战一体化实现领域。
技术介绍
未来军事竞争中，控制电磁频谱、确保整个电磁频谱的战略优势，使己方在电磁频谱领域内自由行动并阻止敌方的自由行动，是新的战略制高点。为了有效捍卫电磁空间安全，提升全域感知能力、指挥控制能力和可控反击能力，提出具备高度一体化、综合化、智能化的载荷射频综合实现技术。该多功能一体化射频综合集电子侦察、目标探测、多目标跟踪导引、通信中继及信息分发、信息对抗等多种功能于一体，并能根据需要调动配置在整个空间的所有资源来完成某一战区的特定任务。以往的雷达通信电子战均由独立设备组成，软硬件资源由设备单独使用，条块分割界限明显，资源调度使用受限。采用多幅频段有交叠的天线覆盖广域频段，从而造成复杂的电磁兼容问题。电子设备的增加不但要消耗大量能源，占据更多空间，使得平台有效载荷减少，而且削弱了平台的机动能力，增加了雷达目标反射截面积，降低了现代电磁环境中的抗干扰能力和现代武器装备系统的作战效能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，完成一体化综合电子探测告警打击和自卫防御。本专利技术的技术解决方案是：一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，步骤如下：(1)由多个尺寸为a×a的超宽带宽角扫描平面相控阵天线单元，构成一个基线长度为L1×L2的特殊L型阵列，子阵面A+B+C+D组成电子侦察、雷达探测、测控通信和电子干扰一体化发射接收阵面；a、L1、L2为正数；阵面A中的超宽带单元A1，与子阵面A中其他超宽带单元通过合路网络，合并成一路射频输出；同理超宽带单元B1与子阵面B、超宽带单元D1与子阵面D，分别合并成一路射频输出，子阵面C合并成一路射频输出。所述特殊L型阵列是指：由所述X、Y、Z超宽带单元和A+B+C+D一体化发射接收阵面构成的阵列。(2)在所述一体化发射接收阵面中，选择所述超宽带单元B1、A1、D1，与特殊L型阵列两臂上的X、Y、Z天线单元，构成常规L型阵列；设置A1、B1、D1后端接收组件为正常接收模式，子阵面A、B、D中其他单元后端接收组件设置为最大衰减模式；设置X、Y、Z后端接收组件正常接收模式，其中，A1D1基线长度为m×a，A1B1基线长度为n×a，m和n均为大于等于1的正整数；所述常规L型阵列是指：由所述B1、A1、D1、X、Y、Z尺寸相同的超宽带单元构成的阵列。(3)根据步骤(2)生成的所述常规L型阵列，采用多元L阵相位干涉测向定位方法，完成工作频段内非合作信号的侦收处理及非合作目标的测向定位，获取非合作目标电磁特征信息和位置信息；(4)设置A+B、C、D三个子阵面后端的发射接收组件为正常发射接收模式，X、Y、Z天线单元后端接收组件仍保持正常接收模式，继续执行无源侦察功能，完成对非合作信号的侦收处理；基于步骤(3)获得的非合作目标的位置信息，规划雷达成像的区域和时间，引导雷达成像实现侦察监视；(5)令所述一体化发射接收阵面全阵面发射，A+B、C、D作为三个尺寸相同的子阵进行接收，对于接收到的A、B、C、D四路模拟射频信号，进行独立的变中频接收，在数字域完成合路处理，实现高分辨率雷达成像、动目标检测跟踪，完成电子侦察和雷达成像复合高精度定位；(6)根据需要制导的目标数量P、分布区域及通信速率要求，在所述一体化发射接收阵面上动态地选取Q个超宽带单元组成G个子阵，形成G个波束覆盖P个目标，P、Q、G均为正整数；设置Q个单元后端的发射接收组件为正常发射接收模式，所述常规L型阵列后端发射接收组件为正常接收模式，所述一体化发射接收阵面上其他单元后端发射接收组件为最大衰减模式；建立测控通信链路，采用码分多址、伪码非相干双向比对体制，实现P个合作目标测距测速，同时用所述常规L型阵列，对P个合作目标进行角度测量，(7)根据对抗目标的工作频段和干信比要求，在所述一体化发射接收阵面上动态地选取S个超宽带单元，设置S个超宽带单元后端的发射接收组件为正常发射模式，设置所述一体化发射接收阵面上其他单元后端发射接收组件为最大衰减模式，用以实现压制及欺骗干扰，S为正整数。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)与目前基于单平台的功能综合、基于软件可重构信号及信息处理综合、雷达通信一体化波形综合等
技术介绍
相比，本专利技术提出了一种特殊的L型阵列，实现天线孔径共享、复用及功能可重构，实现了多功能一体化射频综合及各射频功能的高度协同；(2)与目前通过固定子阵面波束分集频率分集对应不同功能相比，本专利技术通过设置发射接收组件衰减模式，实现了侦干探通导子阵的动态选取和分配；根据特定的功能要求，规划合路单元，对可能合路的单元射频输出进行合路，最大程度地降低了变频接收通道的数量，减轻了系统体积、重量和功耗，增强了系统可靠性，实现了一体化天线和通道最大高效利用；(3)目前，电子侦察和雷达探测通常是相互独立的电子设备，软硬件资源由设备单独使用，条块分割界限明显，本专利技术提出了电子侦察和雷达探测复合侦察的方法。电子侦察定位精度不高，在星载或机载平台，其精度一般为数十km或km量级，通过雷达探测的高分辨成像，可将综合定位精度提升至百米量级。同时又弥补了雷达探测无法获取目标电磁特征信息甚至指纹等个体特征以及不能长时工作的不足，实现了不同功能指标相互增强，信息相互补充，工作效率极大提升。附图说明图1是基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法示意图；图2是基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法流程图；图3是基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法具体实施方式图；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术提出一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，采用超宽带宽角扫描平面相控阵天线单元，构成了一种特殊L型阵列，实现了工作频段内非合作信号的侦收处理以及非合作目标的测向定位，获取目标电磁特征信息和位置信息；利用其侦察定位信息引导雷达成像实现有的放矢的侦察监视，提高综合定位精度和载荷工作效率，并可实现对非合作动目标检测、跟踪和测量；电子干扰可实现对非合作目标电磁信号进行压制或欺骗，使其无法完成目标探测或链路通信功能；测控通信可实现对多个合作目标进行测距、测速、测角及持续跟踪，并将导航修正信息通过数据通信方式传输至合作目标，引导合作目标接近非合作动目标，完成一体化综合电子探测告警打击和自卫防御。如图2所示，本专利技术提出的一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，步骤如下：(1)如图1所示，由多个尺寸为a×a的超宽带宽角扫描平面相控阵天线单元，构成一个基线长度为L1×L2的特殊L型阵列，子阵面A+B+C+D组成电子侦察、雷达探测、测控通信和电子干扰一体化发射接收阵面；a、L1、L2为正数；阵面A中的超宽带单元A1，与子阵面A中其他超宽带单元通过合路网络，合并成一路射频输出；同理超宽带单元B1与子阵面B、超宽带单元D1与子阵面D，分别合并成一路射频输出，子阵面C合并成一路射频输出。所述特殊L型阵列是指：由所述X、Y、Z超宽带单元和A+B+C+D一体化发射接收阵面构成的阵列。(2)在所述一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，其特征在于步骤如下：(1)由多个尺寸为a×a的超宽带宽角扫描平面相控阵天线单元，构成一个基线长度为L1×L2的特殊L型阵列，子阵面A+B+C+D组成电子侦察、雷达探测、测控通信和电子干扰一体化发射接收阵面；a、L1、L2为正数；(2)在所述一体化发射接收阵面中，选择所述超宽带单元B1、A1、D1，与特殊L型阵列两臂上的X、Y、Z天线单元，构成常规L型阵列；(3)根据步骤(2)生成的所述常规L型阵列，采用多元L阵相位干涉测向定位方法，完成工作频段内非合作信号的侦收处理及非合作目标的测向定位，获取非合作目标电磁特征信息和位置信息；(4)设置A+B、C、D三个子阵面后端的发射接收组件为正常发射接收模式，X、Y、Z天线单元后端接收组件仍保持正常接收模式，继续执行无源侦察功能，完成对非合作信号的侦收处理；基于步骤(3)获得的非合作目标的位置信息，规划雷达成像的区域和时间，引导雷达成像实现侦察监视；(5)令所述一体化发射接收阵面全阵面发射，A+B、C、D作为三个尺寸相同的子阵进行接收，对于接收到的A、B、C、D四路模拟射频信号，进行独立的变中频接收，在数字域完成合路处理，实现高分辨率雷达成像、动目标检测跟踪，完成电子侦察和雷达成像复合高精度定位；(6)根据需要制导的目标数量P、分布区域及通信速率要求，在所述一体化发射接收阵面上动态地选取Q个超宽带单元组成G个子阵，形成G个波束覆盖P个目标，P、Q、G均为正整数；建立测控通信链路，采用码分多址、伪码非相干双向比对体制，实现P个合作目标测距测速，同时用所述常规L型阵列，对P个合作目标进行角度测量；(7)根据对抗目标的工作频段和干信比要求，在所述一体化发射接收阵面上动态地选取S个超宽带单元，设置S个超宽带单元后端的发射接收组件为正常发射模式，设置所述一体化发射接收阵面上其他单元后端发射接收组件为最大衰减模式，用以实现压制及欺骗干扰，S为正整数。...

【技术特征摘要】
1.一种基于共享孔径的多功能一体化射频综合实现方法，其特征在于步骤如下：(1)由多个尺寸为a×a的超宽带宽角扫描平面相控阵天线单元，构成一个基线长度为L1×L2的特殊L型阵列，子阵面A+B+C+D组成电子侦察、雷达探测、测控通信和电子干扰一体化发射接收阵面；a、L1、L2为正数；(2)在所述一体化发射接收阵面中，选择所述超宽带单元B1、A1、D1，与特殊L型阵列两臂上的X、Y、Z天线单元，构成常规L型阵列；(3)根据步骤(2)生成的所述常规L型阵列，采用多元L阵相位干涉测向定位方法，完成工作频段内非合作信号的侦收处理及非合作目标的测向定位，获取非合作目标电磁特征信息和位置信息；(4)设置A+B、C、D三个子阵面后端的发射接收组件为正常发射接收模式，X、Y、Z天线单元后端接收组件仍保持正常接收模式，继续执行无源侦察功能，完成对非合作信号的侦收处理；基于步骤(3)获得的非合作目标的位置信息，规划雷达成像的区域和时间，引导雷达成像实现侦察监视；(5)令所述一体化发射接收阵面全阵面发射，A+B、C、D作为三个尺寸相同的子阵进行接收，对于接收到的A、B、C、D四路模拟射频信号，进行独立的变中频接收，在数字域完成合路处理，实现高分辨率雷达成像、动目标检测跟踪，完成电子侦察和雷达成像复合高精度定位；(6)根据需要制导的目标数量P、分布区域及通信速率要求，在所述一体化发射接收阵面上动态地选取Q个超宽带单元组成G个子阵，形成G个波束覆盖P个目标，P、Q、G均为正整数；建立测控通信链路，采用码分多址、伪码非相干双向比对体制，实现P个合作目标测距测速，同时用所述常规L型阵列，对P个合作目标进行角度测量；(7)根据对抗目标的工作频段和干信比要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，陈显舟，段崇棣，白琳，方海，张凯，付毅，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61