一种基于四维天线阵的预调制保密通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于预调制四维天线阵的保密通信系统，该系统包括，四维波控模块、预调制器、发射机、功分器、四维收发组件、天线单元以及连接各部分的光纤和电缆。其中四维波控模块由时序判决模块、时序生成电路以及驱动器组成；四维收发组件主要由高速射频开关，混频器等可以实现时间调制的模块和移相器、放大器组成；所述的系统能够调控副瓣范围内的平均辐射功率，降低辐射信号被非法接收机接收到的概率。同时，预调制发射信号，能够使得信号能在期望方向上被期望接收机正常接收解调。本发明专利技术还公开了一种基于预调制四维天线阵的保密通信方法,该方法集合了四维天线阵方向调制技术与波束形成技术，能够极大提升通信系统的物理层保密性能。

A premodulation secure communication system and method based on four-dimensional antenna array

【技术实现步骤摘要】
一种基于四维天线阵的预调制保密通信系统及方法
本专利技术属于天线工程
，涉及无线通信领域，具体来说是结合了四维天线阵与波束形成技术设计了一种新型物理层保密通信系统及方法，可用于要求较高保密性能与波束形成灵活性的保密通信系统。
技术介绍
1963年，美国学者Kummer等人提出了时间调制天线阵的概念：通过随时间变化对天线状态不断改变，可以在“时间”维控制天线的辐射孔径尺寸。时间调制天线阵列即属于四维天线阵的一种。四维天线阵列采用高速射频开关、高速幅相调制器、混频器等按照预定的工作时序控制每个单元的工作状态，使天线阵的辐射状态随时间变化，即具有时间调制特性，从而大大增加天线阵的设计自由度。四维天线阵在方向调制与赋形波束方面很有优势，已经取得诸多成果。近年来，四维天线阵的工程应用研究日益受到重视。目前已有关于四维天线阵在同时多波束扫描、保密通信、低截获概率雷达等应用的文献报道。作为一种设计灵活性很强的新型阵列天线，四维天线在雷达与通信领域具有非常大的应用空间与潜在优势。传统无线通信系统中，天线将信号在自由空间中辐射出去，不同方向上的辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四维天线阵的预调制保密通信系统，它包括，四维波控模块、预调制器、发射机、功分器、四维收发组件、天线单元以及连接各部分的光纤和电缆；四维波控模块与预调制器及各四维收发组件相连接，预调制器还与发射机连接，功分器与各个单元的四维收发组件相连接，各四维收发组件再与各自对应的天线单元相连接；其中，四维波控模块由时序判决模块、时序生成电路以及驱动器组成；时序判决模块决定使用的时序策略，时序生成电路生成时序，驱动器将时序及静态加权信息传递至各四维收发组件及预调制器；四维收发组件主要由高速射频开关，混频器等可以实现时间调制的模块和移相器、放大器组成；发射机主要由上变频器，放大器等组成，主要用来将预...

【技术特征摘要】
1.一种基于四维天线阵的预调制保密通信系统，它包括，四维波控模块、预调制器、发射机、功分器、四维收发组件、天线单元以及连接各部分的光纤和电缆；四维波控模块与预调制器及各四维收发组件相连接，预调制器还与发射机连接，功分器与各个单元的四维收发组件相连接，各四维收发组件再与各自对应的天线单元相连接；其中，四维波控模块由时序判决模块、时序生成电路以及驱动器组成；时序判决模块决定使用的时序策略，时序生成电路生成时序，驱动器将时序及静态加权信息传递至各四维收发组件及预调制器；四维收发组件主要由高速射频开关，混频器等可以实现时间调制的模块和移相器、放大器组成；发射机主要由上变频器，放大器等组成，主要用来将预调制后的信号上变频并放大后输出；预调制器用来接收波控信息并产生预调制信号，并用产生的预调制信号来调制输入的信息信号。


2.一种基于四维天线阵的预调制保密通信方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、根据预发射信息信号带宽，决定四维天线阵时间调制频率；
S2、以最大副瓣辐射功率或具体某个方向处辐射功率为目标函数，利用优化算法优化出满足要求的时序及静态加权；






其中，θ表示角度方向，P(θ)表示θ方向上的平均辐射功率，Θsidelobe表示归一化平均辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仕文，陈科锦，屈川鸿，黄明，陈益凯，屈世伟，胡俊，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51