一种用于无人机的自适应干扰系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于无人机的自适应干扰系统，实时信号特征检测器对被干扰信号进行相对功率检测和通信体系检测，并将检测结果发送至干扰信号发生器；所述干扰信号发生器根据所述检测结果生成干扰信号，经天线发送至被干扰信号。该系统通过实时信号特征检测器对被干扰信号进行相对功率检测和通信体系检测，干扰信号发生器根据检测结果发送特定的干扰信号，从而能够针对被干扰信号的特征，发送特定的干扰信号，使干扰性能达到最优。

An adaptive jamming system for UAV

The invention discloses an adaptive jamming system for UAV, in which the real-time signal characteristic detector detects the relative power of the jammed signal and the communication system, and transmits the test result to the jamming signal generator, which generates the jamming signal according to the test result and transmits it to the jammed signal through the antenna. The system detects the relative power of the jammed signal and the communication system through the real-time signal characteristic detector. The jamming signal generator transmits specific jamming signals according to the detection results, so that it can send specific jamming signals according to the characteristics of the jammed signal, so as to optimize the jamming performance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机的自适应干扰系统
本专利技术涉及无人机干扰
，特别是涉及一种用于无人机的自适应干扰系统。
技术介绍
现有的无人机干扰系统一般有三种制式：1、全频段压制。干扰器使用白噪声对所需干扰的频段一直进行压制式干扰，使无人机的通信系统和GPS系统无法正常工作。该干扰器设计较为简单，易于实现。但干扰器由于发送的信号带宽很宽，因此所需的等效功率非常大，其功耗会很大。2、欺骗式干扰。干扰器发送特殊的信号，使无人机锁定或者接收到假的信号，导致无人机无法正常工作。该干扰器设计非常复杂，一般只能对公开标准的特殊系统进行欺骗，例如GPS。但其干扰方式的特殊性，其所需的等效功率较低，其功耗较小，技术难度很大，且需要知道被干扰系统的具体实现方式，否则无法达到干扰的目的。欺骗式干扰通过使对方接收机错误的接收到干扰信号，锁定假的信号，从而无法接收正常的信号，一般通信系统都有同步、伪码、帧格式等校验手段，因此需要知道对方的具体实现方式才有可能使对方接收机锁定干扰信号，而不是正常信号。很多通信系统并不公开其具体实现方式，很难进行欺骗式干扰，而且即使知道其具体实现方式，如GPS，其发射机本身的实现难度已经大大超过干扰系统本身，而且其接收机还会有很多反欺骗算法进行保护。3、跳频式压制。常用的跳频式压制发送的信号是固定功率的带限白噪声信号，干扰器使用带限白噪声进行跳频干扰，使无人机的通信系统和GPS系统无法正常工作。频点为随机选择，无法将全部干扰功率集中在有信号的频段内，可能存在能量浪费。与全频段压制干扰相比，其达到相同的干扰效果所需的相对功率会降低，与跳频速度和信号带宽有关。其功耗会介于前面两者中间，但其干扰性能取决于干扰系统的跳频方式和被干扰系统的工作制式。跳频干扰的跳频速率、跳频带宽等参数都会影响干扰性能，同时也取决于被干扰系统的工作制式，例如OFDM、跳频、FSK等等。综上，现有的无人机干扰系统，并不关心被干扰带宽内是否存在信号，也不关心被干扰信号的特征，仅按照固定的发送方式进行干扰，这就存在干扰信号对实际的被干扰信号并不是最佳干扰信号，干扰性能没有达到最优的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于无人机的自适应干扰系统，能够针对被干扰信号的特征，发送特定的干扰信号，使干扰性能达到最优。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种用于无人机的自适应干扰系统，包括：时隙控制模块，与所述时隙控制模块分别连接的射频信号接收器、射频信号发生器和开关，与所述射频信号接收器连接的实时信号特征检测器，与所述实时信号特征检测器连接的所述干扰信号发生器，以及与所述开关连接的天线；所述开关连接于所述天线与所述射频信号接收器的信号输入端之间，并连接于所述天线与所述射频信号发生器的信号输出端之间，所述干扰信号发生器的信号输出端与所述射频信号发生器的信号输入端连接；所述时隙控制模块用于生成时隙0～N的控制信号，控制所述射频信号接收器、所述射频信号发生器和所述开关的工作时序；所述天线用于接收无线射频信号；所述开关用于在时隙0时接通所述射频信号接收器，和在时隙1～N时接通所述射频信号发生器；所述射频信号接收器用于将接收到的所述无线射频信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述实时信号特征检测器；所述实时信号特征检测器用于对所述数字信号进行相对功率检测和通信体系检测，并将检测结果发送至所述干扰信号发生器；所述干扰信号发生器用于根据所述检测结果生成数字干扰信号，并将所述数字干扰信号发送至所述射频信号发生器；所述射频信号发生器用于将所述数字干扰信号转换为射频信号，并将所述射频信号经所述天线发送至被干扰信号。可选的，所述时隙控制模块每隔周期T生成一次时隙0～N的控制信号，将所述周期T等分为时隙0～N，共N+1个时隙；时隙0为接收时隙，时隙1～N均为发送时隙，每个时隙持续τ秒。可选的，所述实时信号特征检测器在所述接收时隙内对所述数字信号进行快速傅里叶变换，得到频谱数据a(k)，k取值为1～N*m，其中N为频段数，m为每个频段的点数，k为快速傅里叶变换输出的信号序号，共N*m点；将频谱等分为频段1～N，每个频段带宽为B，中心频点为fBn，计算段内的平均功率Pn，Pn为a(k(n))绝对值平方的均值，其中n是频段序号，n取值为1～N，k(n)仍然为快速傅里叶变换输出的信号序号，k(n)取值为(n-1)*m+1～n*m，根据所述平均功率Pn计算相对功率An，可选的，所述实时信号特征检测器用于在所述接收时隙内根据所述数字信号判断所述数字信号中是否包含FSK/FM窄带通信、跳频通信、扩频通信、单载波或多载波体系的信号特征，如是，则根据所述信号特征确定通信体系的类别。可选的，当所述实时信号特征检测器确定所述通信体系的类别为跳频通信或无法确定所述通信体系的类别时，所述干扰信号发生器采用干扰方式1全带宽压制式干扰生成所述数字干扰信号；当所述实时信号特征检测器确定所述通信体系的类别为FSK/FM窄带通信、扩频通信、单载波和多载波体系中的一种或多种时，所述干扰信号发生器采用干扰方式2或干扰方式3生成所述数字干扰信号。可选的，所述干扰方式1包括：根据所述相对功率An对待发送的干扰信号进行频谱调整，使发送的干扰信号的功率谱特征和接收时隙接收到的信号的功率谱特征匹配，所述匹配是指所述发送的干扰信号的功率谱特征分布满足p+A1,p+A2,…,p+An，然后在发送时隙1～N连续发送，其中，p为射频信号发生器的基准功率，A1～An为调整量；发送的干扰信号是带宽为B*N，长度为τ*N秒，频点为f0+B*(n-1)的带限白噪声信号n，n＝1～N，共N个信号求和得到的干扰信号，所述干扰信号从时隙1开始发送，在时隙N发送结束。可选的，所述干扰方式2包括：在发送时隙1发送中心频率为fB1，带宽为B，功率为p+A1的带限白噪声，持续时间为τ秒；在发送时隙2发送中心频率为fB2，带宽为B，功率为p+A2的带限白噪声，持续时间为τ秒，在发送时隙N发送中心频率为fBN，带宽为B，功率为p+AN的带限白噪声，持续时间为τ秒，其中，p为射频信号发生器的基准功率，A1～AN为调整量。可选的，所述干扰方式3包括：动态调整发送频点的时隙占比，所述相对功率值An越大，时隙占比越多，所述相对功率值An越小，时隙占比越小，对所述相对功率值An设定一个阈值，所述相对功率值An大于所述阈值，则所述相对功率值An所处频段内存在通信传输信号，发送时隙1～N在所述周期T内轮流发送对应频段的干扰信号，频段n对应发送的干扰信号的中心频率为fBn，带宽为B，功率为p+An的带限白噪声，持续时间为τ秒，其中，p为射频信号发生器的基准功率，An为调整量；所述相对功率值An小于所述阈值，则所述相对功率值An所处频段内不存在通信传输信号，不发送对应频段的干扰信号。可选的，所述系统按时隙0～N周期循环工作。可选的，所述无线射频信号包括被干扰信号和环境噪声。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开的用于无人机的自适应干扰系统，包括：时隙控制模块，与所述时隙控制模块分别连接的射频信号接收器、射频信号发生器和开关，与所述射频信号接收器连接的实时信号特征检测器，与所述实时信号特征检测器连接的所述干扰信号发生器，以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机的自适应干扰系统，其特征在于，包括：时隙控制模块，与所述时隙控制模块分别连接的射频信号接收器、射频信号发生器和开关，与所述射频信号接收器连接的实时信号特征检测器，与所述实时信号特征检测器连接的所述干扰信号发生器，以及与所述开关连接的天线；所述开关连接于所述天线与所述射频信号接收器的信号输入端之间，并连接于所述天线与所述射频信号发生器的信号输出端之间，所述干扰信号发生器的信号输出端与所述射频信号发生器的信号输入端连接；所述时隙控制模块用于生成时隙0～N的控制信号，控制所述射频信号接收器、所述射频信号发生器和所述开关的工作时序；所述天线用于接收无线射频信号；所述开关用于在时隙0时接通所述射频信号接收器，和在时隙1～N时接通所述射频信号发生器；所述射频信号接收器用于将接收到的所述无线射频信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述实时信号特征检测器；所述实时信号特征检测器用于对所述数字信号进行相对功率检测和通信体系检测，并将检测结果发送至所述干扰信号发生器；所述干扰信号发生器用于根据所述检测结果生成数字干扰信号，并将所述数字干扰信号发送至所述射频信号发生器；所述射频信号发生器用于将所述数字干扰信号转换为射频信号，并将所述射频信号经所述天线发送至被干扰信号。...

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的自适应干扰系统，其特征在于，包括：时隙控制模块，与所述时隙控制模块分别连接的射频信号接收器、射频信号发生器和开关，与所述射频信号接收器连接的实时信号特征检测器，与所述实时信号特征检测器连接的所述干扰信号发生器，以及与所述开关连接的天线；所述开关连接于所述天线与所述射频信号接收器的信号输入端之间，并连接于所述天线与所述射频信号发生器的信号输出端之间，所述干扰信号发生器的信号输出端与所述射频信号发生器的信号输入端连接；所述时隙控制模块用于生成时隙0～N的控制信号，控制所述射频信号接收器、所述射频信号发生器和所述开关的工作时序；所述天线用于接收无线射频信号；所述开关用于在时隙0时接通所述射频信号接收器，和在时隙1～N时接通所述射频信号发生器；所述射频信号接收器用于将接收到的所述无线射频信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述实时信号特征检测器；所述实时信号特征检测器用于对所述数字信号进行相对功率检测和通信体系检测，并将检测结果发送至所述干扰信号发生器；所述干扰信号发生器用于根据所述检测结果生成数字干扰信号，并将所述数字干扰信号发送至所述射频信号发生器；所述射频信号发生器用于将所述数字干扰信号转换为射频信号，并将所述射频信号经所述天线发送至被干扰信号。2.根据权利要求1所述的用于无人机的自适应干扰系统，其特征在于，所述时隙控制模块每隔周期T生成一次时隙0～N的控制信号，将所述周期T等分为时隙0～N，共N+1个时隙；时隙0为接收时隙，时隙1～N均为发送时隙，每个时隙持续τ秒。3.根据权利要求2所述的用于无人机的自适应干扰系统，其特征在于，所述实时信号特征检测器在所述接收时隙内对所述数字信号进行快速傅里叶变换，得到频谱数据a(k)，k取值为1～N*m，其中N为频段数，m为每个频段的点数，k为快速傅里叶变换输出的信号序号，共N*m点；将频谱等分为频段1～N，每个频段带宽为B，中心频点为fBn，计算段内的平均功率Pn，Pn为a(k(n))绝对值平方的均值，其中n是频段序号，n取值为1～N，k(n)仍然为快速傅里叶变换输出的信号序号，k(n)取值为(n-1)*m+1～n*m，根据所述平均功率Pn计算相对功率An，4.根据权利要求3所述的用于无人机的自适应干扰系统，其特征在于，所述实时信号特征检测器用于在所述接收时隙内根据所述数字信号判断所述数字信号中是否包含FSK/FM窄带通信、跳频通信、扩频通信、单载波或多载波体系的信号特征，如是，则根据所述信号特征确定通信体系的类别。5.根据权利要求4所述的用于无人机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓峰，刘镇，胡俊杰，
申请(专利权)人：浙江天则通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33