一种快速高效测频引导噪声干扰方法技术

本发明专利技术公开了一种快速高效测频引导噪声干扰方法，涉及电子对抗技术领域，本发明专利技术的技术方案是：首先将射频信号下变频至中频的高频段，ADC带通采样后，信号会混叠至第一奈奎斯特区的低频段，取信号的符号位形成单比特序列，利用计数法测量信号的频率，并实时计算信号的长度，根据实测的信号长度，估计频率最大误差，最后根据测得的频率及估计的最大误差，引导释放一定带宽的噪声干扰，本发明专利技术与现有技术相比，具有速度快、能量利用率高、硬件资源消耗极少的特点，算法不涉及乘法和其他复杂运算，唯一的除法由于数据位宽低，可以通过查找表实现，算法总体实现难度较低，且可以使用单比特量化的ADC，成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种快速高效测频引导噪声干扰方法


[0001]本专利技术涉及电子对抗
，具体是一种快速高效测频引导噪声干扰方法。

技术介绍

[0002]在电子对抗中，尤其是自卫干扰中，快速且准确的测量出雷达脉冲的频率，并快速的采用此频率引导释放一定带宽的噪声干扰，是能够有效保护自身不被雷达发现的关键技术；特别是针对末端制导的高重频，窄脉冲雷达，当其开启频率捷变时，干扰机必须要能够对雷达进行逐脉冲的超快速且精准的频率测量，但是针对窄脉冲的频率测量误差是无法避免的，因此引导释放的噪声带宽要保证能够覆盖雷达的真实频率；
[0003]常用的测频方法通常涉及复杂的计算，增加了算法实现的难度和计算资源的消耗，其测频的快速性无法保证，且这些方法没有针对窄脉冲进行频率测量精度的优化；同时，测频引导的噪声干扰带宽通常是一个定值，没有根据测频结果的误差范围实时动态调整带宽，如果带宽设置太小，可能导致噪声带宽没有覆盖到雷达真实频率，如果带宽太大，噪声的能量利用率就会降低；
[0004]一种常用的测频方法是利用cordic算法实现数字鉴频，这种方法对信号信噪比求较高，且信号长度不能过短，测频精度无法估计，同时其实现时涉及变频，滤波等数字信号处理算法，消耗资源较大且计算上有量化误差；
[0005]专利CN111487462A公开了一种超快速测频方法，其提前将一定长度的信号的所有可能出现的序列的傅里叶变换结果保存在ROM里，用接收到的信号序列作为地址去查找ROM，得到频率结果，这种方法非常消耗存储资源，实现难度较大，且没有对测频结果误差进行估计，也没有针对特定瞬时带宽的雷达进行优化处理，测频精度不能达到最优。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种快速高效测频引导噪声干扰方法，以解决现有技术中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种快速高效测频引导噪声干扰方法，该噪声干扰方法包括以下步骤：
[0008]S1、根据实际所需射频信号的工作频段及瞬时带宽，将射频信号下变频至中频信号；
[0009]S2、使用ADC将中频信号转化为数字信号，形成单比特序列s(n)；
[0010]S3、当检波信号拉高后，开始检测单比特序列s(n)，测量频率值；
[0011]S4、当检波信号拉低且获得当前频率值时，利用DDS产生噪声调频信号并通过DAC发射，释放噪声干扰信号。
[0012]作为优选技术方案，在S1中，所述瞬时带宽小于等于1GHz时，通过改变微波本振，将射频信号下变频至中频信号的[2.3
‑
BW，2.3]GHz频段，其中，BW表示瞬时带宽。
[0013]作为优选技术方案，在S2中，使用采样率为2.4GHz的ADC进行数字信号的转换，将
中频信号转换为数字单比特序列s(n)，且只保留数字信号的符号位，信号被带通采样后会周期延拓至第一耐奎斯特区，范围为[0.1,0.1+BW]GHz。
[0014]作为优选技术方案，在S3中，检测单比特序列s(n)的具体步骤如下：
[0015]S301、当检波信号拉高后，开始检测单比特序列s(n)的第一个上升沿，当前时钟的数据为1，上一个时钟的数据为0，即为上升沿；
[0016]S302、当单比特序列s(n)的第一个上升沿到达时，记N＝0，M＝0，其中，N表示采样时钟周期，M表示采样信号的周期数；
[0017]S303、每过一个采样时钟，N＝N+1，每一次单比特序列s(n)的上升沿到达时，M＝M+1，并记录当前的M＝M
N
；
[0018]S304、其当前的第一耐奎斯特区测量频率为S304、其当前的第一耐奎斯特区测量频率为且每次测量的频率值覆盖上一次单比特序列s(n)的上升沿到达时的频率测量值，目的是为了保证频率测量的时效性，进行频率测量值的覆盖可以去除之前的频率测量值信息，保证频率测量值的有效性。
[0019]作为优选技术方案，在步骤S304中，在N个采样时钟周期内，计数采样信号的采样时钟周期为Tc，经历的采样时钟周期为N，采样信号的周期数为M，则信号的周期和频率分别为：
[0020][0021][0022]作为优选技术方案，为了保证S303中的计数过程不会受到噪声信号的影响，当检波信号拉低时，输出最近计算的f为最终频率测量结果，因为当检波信号拉低时，代表信号已经不存在了，此时就停止测频，因为如果继续测频，测到的也是噪声的频率，会对测量结果造成影响。
[0023]作为优选技术方案，为保证频率测量的快速性，当N＝N
Q
时，直接输出最近计算的f为最终频率测量结果，因为N
T
为一个测频时间门限，测频时间到达N
T
时，强行终止测频，并立即输出测量的频率值，因为当达到一定的频率测量精度后，为了避免浪费时间，会终止测频，因为当前的频率精准度已经能够满足要求，而继续测量只会浪费时间，并不能再将频率测量的精准度提高一定的程度；
[0024]根据选定的N
Q
及实际实现时的硬件和计算延时τ，频率测量时间不会高于(0.417*N
Q
+τ)ns，因为本专利技术采用的采样率为2400msps，1/2400MHz＝0.417ns，频率测量最大误差为为由于通过控制微波本振保证了数字序列的频率在[0.1,0.1+BW]GHz范围内，则在整个频段内，频率测量的最大误差为
[0025]作为优选技术方案，在采样过程中，真实信号由模拟量转换为数字量时，采样信号的跳变沿总是与时钟上升沿对齐的，这会带来误差，在N个采样时钟周期内，计数到的采样信号持续时长为M
N
T，然而实际的真实信号的时长t
r
为：
[0026]t
r
＝N
·
T
c
+t1‑
t2；
[0027]其中，t1表示一个采样周期内，真实信号与采样信号的第一个上升沿之间的时间差，t2表示一个采样周期内，真实信号与采样信号最后一个上升沿之间的时间差，t1‑
t2表示一个采样周期内，真实信号与采样信号之间的时间差值；
[0028]则，真实信号符合以下等式：
[0029]t
r
＝N
·
T
c
+t1‑
t2＝M
N
·
T
r
；
[0030][0031]式中，T
r
为真实信号周期，f
r
为真实信号频率；
[0032]根据上式，可以得出测得的频率误差为：
[0033][0034]由于：
[0035][0036]所以：
[0037][0038]当采样率为2.4Gsps时,则其最大误差为：
[0039][0040]作为优选技术方案，在S4中，中心频率为作为优选技术方案，在S4中，中心频率为噪声带宽设置为k为噪声带宽系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速高效测频引导噪声干扰方法，其特征在于：该噪声干扰方法包括以下步骤：S1、根据实际所需射频信号的工作频段及瞬时带宽，将射频信号下变频至中频信号；S2、使用ADC将中频信号转化为数字信号，形成单比特序列s(n)；S3、当检波信号拉高后，开始检测单比特序列s(n)，测量频率值；S4、当检波信号拉低且获得当前频率值时，利用DDS产生噪声调频信号并通过DAC发射，释放噪声干扰信号。2.根据权利要求1所述的一种快速高效测频引导噪声干扰方法，其特征在于：在S1中，所述瞬时带宽小于等于1GHz时，通过改变微波本振，将射频信号下变频至中频信号的[2.3
‑
BW，2.3]GHz频段，其中，BW表示瞬时带宽。3.根据权利要求2所述的一种快速高效测频引导噪声干扰方法，其特征在于：在S2中，使用采样率为2.4GHz的ADC进行数字信号的转换，将中频信号转换为数字单比特序列s(n)，且只保留数字信号的符号位，信号被带通采样后会周期延拓至第一耐奎斯特区，范围为[0.1,0.1+BW]GHz。4.根据权利要求3所述的一种快速高效测频引导噪声干扰方法，其特征在于：在S3中，检测单比特序列s(n)的具体步骤如下：S301、当检波信号拉高后，开始检测单比特序列s(n)的第一个上升沿；S302、当单比特序列s(n)的第一个上升沿到达时，记N＝0，M＝0，其中，N表示采样时钟周期，M表示采样信号的周期数；S303、每过一个采样时钟，N＝N+1，每一次单比特序列s(n)的上升沿到达时，M＝M+1，并记录当前的M＝M
N
；S304、其当前的第一耐奎斯特区测量频率为04、其当前的第一耐奎斯特区测量频率为且每次测量的频率值覆盖上一次单比特序列s(n)的上升沿到达时的频率测量值。5.根据权利要求4所述的一种快速高效测频引导噪声干扰方法，其特征在于：在步骤S304中，在N个采样时钟周期内，计数采样信号的采样时钟周期为Tc，经历的采样时钟周期为N，采样信号的周期数为M，则信号的周期和频率分别为：为N，采样信号的周期数为M，则信号的周期和频率分别为：6.根据权利要求5所述的一种快速高效测频引导噪声干扰方法，其特征在于：当检波信号拉低时，输出最近计算的f为最终频率测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晃，李继锋，朱文明，孙有为，
申请(专利权)人：扬州宇安电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：