抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法技术

本发明专利技术公开了一种抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法，涉及无线电测距领域。在该方法中，通过产生具有良好自相关特性的伪随机序列和待调制脉冲波形，按从低至高的码片顺序，将所述伪随机序列的各个码片幅值分别与所述待调制脉冲波形相乘，实现脉冲幅度调制后，再与正弦载波信号相乘，形成载波调制信号；所述载波调制信号的频率从跳频序列中伪随机选取，且在相邻脉冲组重复周期时间宽度之间各不相同。本发明专利技术所公开的技术方案，提高了无线电高度表的抗截获性能和抗阻塞式干扰的能力，并提高了测高的距离分辨率。提高了测高的距离分辨率。提高了测高的距离分辨率。

【技术实现步骤摘要】
抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法


[0001]本专利技术涉及无线电测距领域，尤其涉及一种抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法。

技术介绍

[0002]无线电高度表能准确测量飞行器载体与地面之间的高度，是众多飞行器中不可或缺的无线电设备。随着现代航空的快速发展，无线电高度表在各种飞行器中的应用越来越广泛，如直升机的定高盘旋，飞机的起飞、降落以及自动驾驶等。针对用户的需求越来越高以及无线电高度表的应用场景越来越复杂，人们对无线电高度表的性能也提出更高的要求，比如它的抗干扰性、可靠性和稳定性等。
[0003]从无线电高度表的实现方式来看，无线电高度表技术体制可分为相位法、脉冲法以及频率法这三种体制。相位法测高是通过测量反射回波相对于发射波的相位差来求得高度的，由于存在相位模糊，测高误差较大，主要应用于高精度仪器中。脉冲法测高是通过直接测量回波脉冲相对于发射脉冲的延迟时间从而求得高度的，脉冲法跟相位法一样，也存在高度模糊问题，常用于远距离的测高。频率法测高是利用同一时刻回波信号与发射信号两者的频率差，即通过差拍信号的频率来确定高度的，是现有无线电高度表设备的常用体制。
[0004]然而，在现有技术中，无论是相位法、脉冲法还是频率法的技术体制，现有无线电高度表信号的抗干扰能力较弱，难以适应复杂电磁环境。随着雷达理论和技术的发展以及现代应用电磁环境条件日益复杂，基于上述技术体制的无线电高度表，其信号易被截获，其抗干扰能力较差，且易被干扰，难以满足现代应用要求，基于新型抗干扰体制的无线电高度表的研究势在必行。<br/>
技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，提高无线电高度表的抗干扰能力，本专利技术提供一种抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法。
[0006]技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供的一种抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法，包括以下步骤：步骤一：产生脉冲周期时间宽度为τ
pulse
的待调制脉冲波形γ(t)；步骤二：产生具有良好自相关特性的伪随机序列[c1,c2,c3,
…
,c
j
,
ꢀ…
,c
N
]，c
j
为码片个数为N的伪随机序列的第j个码片幅值；步骤三：按从低至高的码片顺序，将伪随机序列的各个码片幅值c
j
分别与待调制脉冲波形γ(t)相乘，实现脉冲幅度调制；步骤四：将脉冲幅度调制后的信号与正弦载波信号相乘，形成载波调制信号，载波频率f
k
从跳频序列[f1,f2,
…
,f
M
]中伪随机选取；步骤五：根据无线电高度表的脉冲组重复周期时间宽度T
s
，在下一个重复周期时
间宽度T
s
内，重复执行步骤一至步骤四的过程，产生的无线电高度表调制信号为：；其中，τ
pulse
为待调制脉冲周期时间宽度，T
s
为无线电高度表的待调制脉冲组重复周期时间宽度，γ(t)为待调制脉冲波形，c
j
为码片个数为N的伪随机序列的第j个码片幅值，f
k
为无线电高度表调制信号的载波频率，载波频率f
k
从跳频序列[f1,f2,
…
,f
M
]中伪随机选取，M为跳频序列中跳频频点总个数。
[0007]进一步地，在本专利技术所公开的技术方案中，待调制脉冲波形γ(t)为0阶长球面波函数，在给定时间区间[
‑
T
p
/2，T
p
/2]内，γ(t)满足如下积分方程：，式中，为0阶长球面波函数所对应的特征值，为角频率。
[0008]进一步地，在本专利技术所公开的技术方案中，伪随机序列为码片个数为13的伪随机序列，伪随机序列各个码片幅值[c1,c2,c3,
…
,c
13
]分别为：[1,1,1,1,1,
‑
1,
‑
1,1,1,
‑
1,1,
‑
1,1]。
[0009]进一步地，在本专利技术所公开的技术方案中，待调制脉冲周期时间宽度τ
pulse
与无线电高度表的待调制脉冲组重复周期时间宽度T
s
之间满足关系式：τ
pulse
&lt;T
s
。
[0010]进一步地，在本专利技术所公开的技术方案中，待调制脉冲周期时间宽度τ
pulse
与T
p
之间满足关系式：τ
pulse
&gt;T
p
。
[0011]优选地，在本专利技术所公开的技术方案中，无线电高度表调制信号的载波频率f
k
在相邻脉冲组重复周期时间宽度T
s
之间各不相同，且频率间隔大于等于20MHz。
[0012]优选地，在本专利技术所公开的技术方案中，无线电高度表调制信号的载波频率f
k
从跳频序列[f1,f2,
…
,f
M
]中伪随机选取，跳频序列[f1,f2,
…
,f
M
]在微波S波段预先设置，跳频序列[f1,f2,
…
,f
M
]中相邻频点之间间隔大于等于2MHz。
[0013]优选地，在本专利技术所公开的技术方案中，无线电高度表的待调制脉冲组重复周期时间宽度T
s
的取值为：。
[0014]进一步地，在本专利技术所公开的技术方案中，待调制脉冲周期时间宽度τ
pulse
包括脉冲发送时间宽度和脉冲停止时间宽度，脉冲发送时间宽度占脉冲周期时间宽度τ
pulse
的百分之五十。
[0015]本专利技术的抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法，至少具有如下有益效果：（1）提高了信号的抗截获性能。
[0016]在现有技术中，无线电高度表信号通常采用单一的调制波形（连续波调制或脉冲调制），具有较大峰值功率，易被截获。在本专利技术所公开的技术方案中，通过产生具有良好自相关特性的伪随机序列，并按码片顺序，将伪随机序列的各个码片幅值分别与待调制脉冲波形γ(t)相乘，实现脉冲幅度调制，将高功率谱脉冲信号通过伪随机序列进行频谱展宽，以达到降低无线电高度表调制信号功率谱密度的目的。因此，相对于现有技术来说，本专利技术所公开的技术方案，降低了信号的功率谱密度，提高了抗截获性能。
[0017]（2）提高了抗阻塞式干扰的能力。
[0018]在现有技术中，无线电高度表信号通常采用固定频率发射信号，易被侦察设备截
收对其实施大功率阻塞式干扰，抗干扰能力较差。在本专利技术所公开的技术方案中，将脉冲幅度调制后的信号与正弦载波信号相乘，形成载波调制信号，载波频率f
k
从跳频序列[f1,f2,
…
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法，其特征在于，产生无线电高度表调制信号包括以下步骤：步骤一：产生脉冲周期时间宽度为τ
pulse
的待调制脉冲波形γ(t)；步骤二：产生具有良好自相关特性的伪随机序列[c1,c2,c3,
…
,c
j
,
…
,c
N
]，c
j
为码片个数为N的伪随机序列的第j个码片幅值；步骤三：按从低至高的码片顺序，将伪随机序列的各个码片幅值c
j
分别与待调制脉冲波形γ(t)相乘，实现脉冲幅度调制；步骤四：将脉冲幅度调制后的信号与正弦载波信号相乘，形成无线电高度表调制信号，载波频率f
k
从跳频序列[f1,f2,
…
,f
M
]中伪随机选取；步骤五：根据无线电高度表的脉冲组重复周期时间宽度T
s
，在下一个重复周期时间宽度T
s
内，重复执行步骤一至步骤四的过程，产生的无线电高度表调制信号为：；其中，τ
pulse
为待调制脉冲周期时间宽度，T
s
为无线电高度表的待调制脉冲组重复周期时间宽度，γ(t)为待调制脉冲波形，c
j
为码片个数为N的伪随机序列的第j个码片幅值，f
k
为无线电高度表调制信号的载波频率，载波频率f
k
从跳频序列[f1,f2,
…
,f
M
]中伪随机选取，M为跳频序列中跳频频点总个数。2.根据权利要求1所述的抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法，其特征在于，待调制脉冲波形γ(t)为0阶长球面波函数，在给定时间区间[
‑
T
p
/2，T
p
/2]内，γ(t)满足如下积分方程：，式中，为0阶长球面波函数所对应的特征值，为角频率。3.根据权利要求1所述的抗干扰无线电高度表调制信号的产生方法，其特征在于，伪随机序列为码片个数为13的伪随机序列，伪随机序列的各个码片幅值[c1,c2,c3,

【专利技术属性】
技术研发人员：孙甜甜，陈智谋，牛文斌，陈日鹏，
申请(专利权)人：烟台初心航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：