一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统及方法，属于超宽带窄脉冲技术领域。系统包括：超宽带微带天线、超宽带脉冲检波电路、射频前端及采样电路、时间序列测量电路、信号处理与控制电路、动态延时控制电路、超宽带脉冲产生电路，通过对超宽带冲激信号接收、时序测量、射频采样、信号处理，获取超宽带冲激信号发射信号波形及序列，然后通过动态延时转发超宽带冲激信号以实现超宽带信号再生。本发明专利技术解决了目前战场侦察设备以及测试设备无法对超宽带冲激信号进行有效侦收检测的问题，具有序列估计的准确性和效率高的优点。有序列估计的准确性和效率高的优点。有序列估计的准确性和效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统及方法


[0001]本专利技术涉及超宽带窄脉冲侦收及模拟
，具体是涉及一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统及方法。

技术介绍

[0002]超宽带(UWB，Ultra Wide Band)技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。
[0003]超宽带无线电信号主要包括无载波的超宽带冲激无线电信号，是超宽带冲激雷达和超宽带冲激引信等工作使用的信号形式。超宽带冲激无线电信号的主要特征是无载波调制、脉冲持续时间极短、信号频谱范围极宽、功率谱密度低等。工作于超宽带冲激信号体制的雷达、近炸引信等无线电设备具有测距精度高、信号隐蔽性好、抗干扰能力强的特点，逐步得到广泛的研究，并形成相关的产品在战场上得到应用。
[0004]超宽带设备的出现及其在战场的应用，对战场的无线电侦察设备、干扰对抗设备等提出了更高的挑战。目前使用的无线电侦察设备和干扰对抗设备，主要针对有载波调制的无线电信号在频域进行无线电信号侦收和检测，并转发模拟的目标回波信号实现对无线电设备的欺骗干扰，但是对于持续时间极短、频谱密度极低的超宽带冲激信号此类设备已经不能适应。同时，由于超宽带冲激信号采样随机脉位调制提高抗干扰性能，在其脉位调制序列等先验知识未知的情况下，无线电侦察设备更加难于对其进行检测(无先验知识的检测称为盲检测或盲侦收)。随着超宽带无线电设备各类应用场景增加，对其研制过程中使用的信号测试、目标模拟等手段也提出了更高的要求，目前主要使用简易目标模拟器实现超宽带无线电设备测试，此类模拟器需要提前预知超宽带信号时间序列(非盲检测)，模拟测试范围和测试场景均受到较大限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是：目前战场侦察设备以及测试设备无法对超宽带冲激信号进行有效侦收检测。
[0006]为解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，包括：
[0008]超宽带微带天线，超宽带微带天线用于接收超宽带冲激信号，超宽带冲激信号即侦收信号，
[0009]超宽带脉冲检波电路，超宽带脉冲检波电路接收超宽带微带天线的输出信号，
[0010]射频前端及采样电路，射频前端及采样电路接收超宽带脉冲检波电路的输出信号，
[0011]时间序列测量电路，时间序列测量电路接收超宽带脉冲检波电路的输出信号，
[0012]信号处理与控制电路，信号处理与控制电路与时间序列测量电路双向通信，信号处理与控制电路还接收射频前端及采样电路的输出信号，
[0013]动态延时控制电路，动态延时控制电路接收信号处理与控制电路的输出信号，
[0014]超宽带脉冲产生电路，超宽带脉冲产生电路用于转发超宽带冲激信号，超宽带脉冲产生电路接收动态延时控制电路的输出信号。
[0015]进一步地，超宽带微带天线采用超宽带非频变设计，对超宽带冲激信号实现最佳匹配。
[0016]进一步地，超宽带脉冲检波电路由依次电性连接的：射频滤波器、第一低噪声放大器、脉冲前沿检测器组成，射频滤波器的输入端与超宽带微带天线通过射频连接器匹配连接，射频滤波器的输出端与时间序列测量电路连接。
[0017]上述超宽带脉冲检波电路中，射频滤波器输入端与超宽带微带天线通过射频连接器匹配连接。
[0018]进一步地，时间序列测量电路内设有ps级时间延时测量芯片，ps级时间延时测量芯片实时测量输入信号达到时间，并将信号达到时间转换为数字量输出至信号处理与控制电路。
[0019]上述时间序列测量电路中，ps级表示时延步进不大于10ps。
[0020]进一步地，动态延时控制电路由依次电性连接的：一级可编程延时电路、二级可编程延时电路、数字时钟电路组成。
[0021]上述动态延时控制电路使用大范围一级可编程延时电路和高精度的二级可编程延时电路结合实现延时控制。
[0022]进一步地，使用数字时钟计数实现10
‑9s到10
‑6s级延时控制，使用一级可编程延时电路、二级可编程延时电路实现10
‑
12
s级延时控制和延时捷变控制。
[0023]进一步地，超宽带脉冲产生电路由依次电性连接的：高斯脉冲产生电路、射频开关电路和滤波整型阵列电路组成。
[0024]上述超宽带脉冲产生电路可选择输出多种波形超宽带回波信号。
[0025]进一步地，射频前端及采样电路由依次电性连接的：第二低噪声放大器、抗混叠滤波器和高速ADC电路组成。
[0026]上述射频前端及采样电路中，高速ADC电路即模数转换电路，采样率达到10GSPS。
[0027]上述射频前端及采样电路对超宽带微带天线输出的超宽带信号放大后进行射频直接采样，采样信号通过高速数据接口输出至信号处理与控制电路。
[0028]更进一步地，信号处理与控制电路的逻辑模块由依次电性连接的：时钟控制模块、时序测量模块、时序位置匹配模块、延时控制模块和动态交会时序控制模块组成。
[0029]上述信号处理与控制电路中，时钟控制模块主要作用是根据系统工作要求进行时钟配置，为时序测量模块提供输入时钟。
[0030]上述信号处理与控制电路中，时序测量模块的主要作用是在信号处理模块的协助下对输入的信号进行时序测量，并将测量结果输出至时序位置匹配模块。
[0031]上述信号处理与控制电路中，时序位置匹配综合应用时间序列信号和采样信号，根据采样信号剔除非有效时间序列信号，并使用多路并行相关计算提高时序位置匹配效率。
[0032]上述信号处理与控制电路中，延时控制模块主要作用是根据信号处理模块反馈的信息对输出时钟序列进行调制，并将调制完成的时钟信号输出至超宽带脉冲产生电路。
[0033]上述信号处理与控制电路中，动态交会时序控制模块内置有：用于作为目标运动步进基准的可配置时钟，通过可配置时钟实现动态交会时目标距离和速度模拟的目标运动模型。
[0034]进一步地，目标运动模型的分辨率小于0.01米。
[0035]本专利技术还提供一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发方法，基于上述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，通过对超宽带冲激信号接收、时间序列测量、射频采样、信号处理，获取超宽带冲激信号发射信号波形及序列，通过动态延时转发超宽带冲激信号以实现超宽带信号再生。
[0036]优选地，一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发方法，包括以下步骤：
[0037]S1、超宽带微带天线接收超宽带冲激信号，超宽带冲激信号即侦收信号；
[0038]S2、超宽带脉冲检波电路处理侦收信号，得到检测时钟信号：
[0039]超宽带微带天线将接收到的侦收信号输出至超宽带脉冲检波电路，超宽带脉冲检波电路先将侦收信号转发至射频前端及采样电路，再将侦收信号依次通过射频滤波器、第一低噪声放大器、脉冲前沿检测器处理，得到检测时钟信号，最后将检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，其特征在于，包括：超宽带微带天线(1)，所述超宽带微带天线(1)用于接收超宽带冲激信号，超宽带冲激信号即侦收信号，超宽带脉冲检波电路(2)，所述超宽带脉冲检波电路(2)接收超宽带微带天线(1)的输出信号，射频前端及采样电路(6)，所述射频前端及采样电路(6)接收超宽带脉冲检波电路(2)的输出信号，时间序列测量电路(3)，所述时间序列测量电路(3)接收超宽带脉冲检波电路(2)的输出信号，信号处理与控制电路(7)，所述信号处理与控制电路(7)与时间序列测量电路(3)双向通信，信号处理与控制电路(7)还接收射频前端及采样电路(6)的输出信号，动态延时控制电路(4)，所述动态延时控制电路(4)接收信号处理与控制电路(7)的输出信号，超宽带脉冲产生电路(5)，所述超宽带脉冲产生电路(5)用于转发超宽带冲激信号，超宽带脉冲产生电路(5)接收动态延时控制电路(4)的输出信号。2.如权利要求1所述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，其特征在于，所述超宽带脉冲检波电路(2)由依次电性连接的：射频滤波器、第一低噪声放大器、脉冲前沿检测器组成，所述射频滤波器的输入端与超宽带微带天线(1)通过射频连接器匹配连接，射频滤波器的输出端与所述时间序列测量电路(3)连接。3.如权利要求1所述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，其特征在于，所述时间序列测量电路(3)内设有ps级时间延时测量芯片。4.如权利要求1所述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，其特征在于，所述动态延时控制电路(4)由依次电性连接的：一级可编程延时电路、二级可编程延时电路、数字时钟电路组成。5.如权利要求1所述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，其特征在于，所述超宽带脉冲产生电路(5)由依次电性连接的：高斯脉冲产生电路、射频开关电路和滤波整型阵列电路组成。6.如权利要求1所述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，其特征在于，所述射频前端及采样电路(6)由依次电性连接的：第二低噪声放大器、抗混叠滤波器和高速ADC电路组成。7.一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发方法，基于权利要求1
‑
7任一所述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发系统，其特征在于，通过对超宽带冲激信号接收、时间序列测量、射频采样、信号处理，获取超宽带冲激信号发射信号波形及序列，通过动态延时转发超宽带冲激信号以实现超宽带信号再生。8.如权利要求8所述的一种超宽带窄脉冲侦收及模拟转发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王全民，吕波，郑中信，
申请(专利权)人：北京宏动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：