【技术实现步骤摘要】
面向无人平台的干扰探测通信多功能射频系统
[0001]本专利技术涉及无线电技术和无人
，尤其涉及一种面向无人平台的干扰探测通信多功能射频系统。
技术介绍
[0002]近年来，智能化无人平台得到迅速发展，无人机、无人艇等无人运动平台得到广泛应用。无人平台根据其使用需求，通常搭载多种任务载荷。对于多功能类型的射频任务载荷而言，考虑到无人平台空间的局限性，不同类型的射频任务载荷同时工作时将产生电磁干扰，严重时将影响各个射频任务载荷的正常工作。同时，各个射频任务载荷所携带的天线，也将影响无人平台的整体结构、隐身性和航行安全性。如何在无人平台上设计实现电磁频谱兼容和隐身性好且能执行多类任务的多功能射频系统，是当前急需解决的问题。同时，多功能射频系统通常共享相应的射频前端，如何对射频资源进行高效的分配使用，也是多功能射频系统需要解决的核心问题之一。
技术实现思路
[0003]针对如何在无人平台上设计实现电磁频谱兼容和隐身性好且能执行多类任务的多功能射频系统的问题，以及各个射频功能载荷如何对射频资源进行高效分配使用的问题，本专利技术公开了一种面向无人平台的干扰探测通信多功能射频系统，包括天线阵面单元、数字射频/中频交换网络、信号处理单元、数据交换网络、数据处理和显示单元。
[0004]天线阵面单元包括天线辐射单元、数字T/R组件和电源。
[0005]天线辐射单元用于实现射频信号的接收和发送，对频谱环境进行检测，得到频谱监测数据；天线辐射单元包括通信天线阵列、探测天线阵列和干扰天线阵列；数字T/...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向无人平台的干扰探测通信多功能射频系统，其特征在于，包括天线阵面单元、数字射频/中频交换网络、信号处理单元、数据交换网络、数据处理和显示单元；天线阵面单元包括天线辐射单元、数字T/R组件和电源；天线辐射单元用于实现射频信号的接收和发送，对频谱环境进行检测，得到频谱监测数据；天线辐射单元包括通信天线阵列、探测天线阵列和干扰天线阵列；数字T/R组件用于实现对天线辐射单元所接收的信号的低噪声放大、下变频、相位移动和中频采样操作，或对接收的信号参数进行波形产生、相位移动、上变频和高功率放大操作，或对接收的信号波形进行上变频、相位移动和高功率放大操作；电源用于对数字T/R组件提供电压和电流；数字T/R组件包括发送链路、接收链路和收发开关，数字T/R组件通过收发开关与天线辐射单元相连接；发送链路和接收链路均与收发开关相连接；数字T/R组件的发送链路包括信号发生器、移相器、上变频器和高功率放大器，四者依次连接；数字T/R组件的接收链路包括中频采样器、移相器、下变频器和低噪声放大器，四者依次连接；高功率放大器和低噪声放大器均与收发开关相连接；数字射频/中频交换网络用于根据信号处理单元的信号选择指令，从天线阵面单元的数字T/R组件的接收链路中选择对应的信号，发送给信号处理单元，或将信号处理单元发出的信号参数和信号波形，发送给对应的数字T/R组件；信号处理单元用于实现探测、通信和干扰的信号处理过程，得到信号处理结果数据；根据信号处理需求，发送信号选择指令给数字射频/中频交换网络；根据探测、通信和干扰的信号处理结果数据，发送信号参数和信号波形给数字射频/中频交换网络；将探测、通信和干扰的信号处理结果数据发送到数据交换网络上；数据交换网络用于实现信号处理单元所包括的各个子单元之间、信号处理单元与数据处理和显示单元之间的数据交换和传输；数据处理和显示单元用于对信号处理结果数据进行分类处理并显示，生成通信发送数据并发送至数据交换网络。2.如权利要求1所述的面向无人平台的干扰探测通信多功能射频系统，其特征在于，所述信号处理单元包括数字波束形成处理子单元、雷达信号处理子单元、信号侦察处理子单元、欺骗干扰处理子单元、压制干扰处理子单元、灵巧干扰处理子单元、调制解调处理子单元、资源分配子单元、资源监控管理子单元和计算资源子单元；雷达信号处理子单元、信号侦察处理子单元、调制解调处理子单元根据各自的信号处理需求，生成相应的雷达信号选择指令、干扰信号选择指令、通信信号选择指令，并分别利用相应的信号选择指令，通过数字射频/中频交换网络，从天线阵面单元中分别获取探测天线阵列所接收的信号、干扰天线阵列所接收的信号、通信天线阵列所接收的信号；所述数字波束形成处理子单元，用于完成对天线阵面单元的数字T/R组件的接收链路的输出信号的接收波束形成处理，和用于完成对天线阵面单元的数字T/R组件的发送链路的输入信号的发射波束形成处理；数字波束形成处理子单元、资源分配子单元和频谱管理单元均与数字射频/中频交换网络相连接，数字波束形成处理子单元与雷达信号处理子单元、信号侦察处理子单元、欺骗干扰处理子单元、压制干扰处理子单元、灵巧干扰处理子单元和调制解调处理子单元均进行连接；
所述雷达信号处理子单元，用于完成对探测天线阵列所接收的信号的脉冲压缩、目标检测、航迹滤波、距离测量和角度测量处理，得到目标运动参数；所述信号侦察处理子单元，用于完成对干扰天线阵列所接收的信号的截获、参数测量、脉冲分选和威胁识别处理，得到信号侦察处理结果，将信号侦察处理结果发送至欺骗干扰处理子单元、压制干扰处理子单元和灵巧干扰处理子单元；欺骗干扰处理子单元、压制干扰处理子单元、灵巧干扰处理子单元用于根据信号侦察处理结果，分别产生欺骗干扰信号波形或参数、压制干扰信号波形或参数和灵巧干扰信号波形或参数；调制解调处理子单元用于完成对通信天线阵列所接收的信号的均衡、解调、译码和检测处理，用于接收数据处理和显示单元生成的通信发送数据，对通信发送数据进行编码和调制处理，得到调制波形，将调制波形发送至数字射频/中频交换网络；所述资源分配子单元，用于接收信号处理单元所包括的其他各个子单元的资源使用需求信息和资源监控管理子单元发送的空闲资源信息，利用资源分配模型对资源使用需求信息和空闲资源信息进行处理，生成资源分配方案，根据资源分配方案，将各类资源分配给相应的子单元；计算资源子单元，用于接收其他子单元的计算需求，完成相关计算，并将计算结果发送给相应子单元；信号处理单元所包括的各个子单元，均与数据交换网络相连接；所述资源监控管理子单元，用于对天线阵面单元和信号处理单元的硬件资源使用情况进行监控，得到占用资源信息和空闲资源信息，将空闲资源信息发送给资源分配子单元；根据所接收的资源分配子单元的资源分配方案和天线辐射单元的频谱监测数据，利用频谱分配模型，生成频谱管理方案，将频谱管理方案，发送至雷达信号处理子单元、欺骗干扰处理子单元、压制干扰处理子单元、灵巧干扰处理子单元和调制解调处理子单元；雷达信号处理子单元、欺骗干扰处理子单元、压制干扰处理子单元、灵巧干扰处理子单元和调制解调处理子单元根据所收到的频谱管理方案，分别确定其所使用的频段；所述信号处理结果数据，包括目标运动参数信号、侦察处理结果、欺骗干扰信号波形或参数、压制干扰信号波形或参数、灵巧干扰信号波形或参数、调制波形、资源分配方案。3.如权利要求2所述的面向无人平台的干扰探测通信多功能射频系统，其特征在于，所述资源分配子单元，用于接收信号处理单元所包括的其他各个子单元的资源使用需求信息和资源监控管理子单元发送的空闲资源信息，利用资源分配模型对资源使用需求信息和空闲资源信息进行处理，生成资源分配方案，包括：资源分配子单元从资源使用需求中获取无人平台工作模式信息和任务目标信息；对空闲资源信息和资源使用需求信息进行比较，若空闲资源信息包含了资源使用需求信息，则按照资源使用需求信息，生成相应的资源分配方案；若空闲资源信息未包含资源使用需求信息，则根据无人平台工作模式信息和任务目标信息，生成资源分配方案。4.如权利要求3所述的面向无人平台的干扰探测通信多功能射频系统，其特征在于，所述若空闲资源信息未包含资源使用需求信息，则根据无人平台工作模式信息和任务目标信息，生成资源分配方案，包括：从任务目标信息提取出待分配任务信息，根据无人平台工作模式信息，设定待分配任
务的分配优先级；无人平台工作模式包括测量模式、干扰模式、静默模式；无人平台所执行的任务类型，包括有源探测任务、无源探测任务、信号侦察任务、有源干扰任务、通信任务；当无人平台处于测量模式时，设定有源探测任务为第一优先级，其余任务为第二优先级；当无人平台处于干扰模式时，设定信号侦察任务和有源干扰任务为第一优先级，其余任务为第二优先级，在第一优先级中，优先分配信号侦察任务；当无人平台处于静默模式时，设定无源探测任务和信号侦察任务为第一优先级，且只对无源探测任务和信号侦察任务进行分配；对任务目标信息利用威胁度评估方法，得到每个任务目标的威胁度信息；从任务目标信息提取出待...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈昭男，杨继坤，党大鹏，张荣文，高峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军九一五五零部队，
类型：发明
国别省市：
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