航空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航空高度表调制信号的产生方法，涉及无线电测高领域。将重复周期时间宽度划分为2N个时隙，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；在所述前N个时隙的各个时隙内，将所述脉冲幅度调制后的信号与线性调频信号相乘，形成调制信号；在所述后N个时隙的各个时隙内，将所述脉冲幅度调制后的信号与线性调频信号相乘，形成调制信号；所述线性调频信号的载波频率伪随机变化。本发明专利技术提高了航空高度表的抗干扰和抗多普勒频移的能力，并提高了测高分辨率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
航空高度表调制信号的产生方法


[0001]本专利技术涉及无线电测高领域，尤其涉及一种具有抗干扰能力的航空高度表调制信号的产生方法。

技术介绍

[0002]测高技术普遍应用于测量陆地和海面上空飞行载体的高度。使用不同的方法进行测高，测定的高度可以是海拔高度，也可以是相对高度，根据原理的不同，测高的高度表可以分为激光、气压、引力、无线电高度表等，这些高度表具有不尽相同的特点和应用场合。
[0003]无线电高度表是通过测量电磁波在空气中传播延迟时间的原理来确定飞行载体的高度，有连续波和脉冲两种体制。连续波无线电高度表发射的信号是频率可变的信号，接收到的回波信号中包含延迟的时间信息。脉冲无线电高度表是将脉冲信号向地面辐射，测量接收信号回波中相对发射脉冲的延迟时间，进一步计算出高度值。由于脉冲无线电高度表存在高度模糊问题，因此，现有航空高度表主要采用连续波技术体制。在现有连续波高度表技术体制中，主要采用频率法实现高度距离测量。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。但由于该方法受频率参数的影响较大，导致其测高精度受多普勒频移的影响较大。
[0004]尤其是，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，基于连续波技术体制的航空高度表信号，易被截获，抗干扰能力较差，且受多普勒频移的影响较大，导致测高精度低，难以满足现代应用要求，基于新型抗干扰体制的航空高度表的研究势在必行。

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，提高航空高度表的抗干扰能力和测高精度，本专利技术提供了一种航空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产生航空高度表调制信号的方法，包括以下步骤：步骤一：将重复周期时间宽度T
s
划分为2N个时隙；步骤二：产生脉冲周期时间宽度为τ
pulse
的待调制脉冲波形γ(t)；步骤三：产生具有良好自相关特性的伪随机序列[c1,c2,c3,
…
,c
j
,
ꢀ…
,c
M
]，c
j
为码片个数为M的伪随机序列的第j个码片幅值；步骤四：在前N个时隙的各个时隙内，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；再将脉冲幅度调制后的信号与线性调频信号相乘，形成调制信号，表示第i个时隙的载波频率，从跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]中伪随机选取，i表示第i个时隙，取值范围为1~N的正整数；步骤五：在后N个时隙的各个时隙内，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；再将脉冲幅度调制后
的信号与线性调频信号相乘，形成调制信号，表示第N+i个时隙的载波频率，从跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]中伪随机选取，N+i表示第N+i个时隙，i取值范围为1~N的正整数；步骤六：根据航空高度表的重复周期时间宽度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五的过程，在重复周期时间T
s
内，产生的航空高度表调制信号为：，
[0007]其中，s1(t)、s2(t)、
…
、s
i
(t)、
…
、s
N
(t)、s
N+1
(t)、
…
、s
N+i
(t) 、
…
s
2N
(t)为各时隙的调制信号，μ为调频斜率，γ(t)为待调制脉冲波形，τ
pulse
为待调制脉冲波形的周期时间宽度，c
j
为码片个数为M的伪随机序列的第j个码片幅值，为各时隙调制信号的载波频率，从跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]中伪随机选取，V为跳频序列中跳频频点总个数。
[0008]进一步，在本专利技术所公开的技术方案中，将重复周期时间宽度T
s
划分为2N个时间等长的时隙。
[0009]进一步，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。
[0010]进一步，在本专利技术所公开的技术方案中，将重复周期时间宽度T
s
划分为2N个时间等长的时隙，时隙时间长度δ为0.2微秒。
[0011]进一步，在本专利技术所公开的技术方案中，跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]在微波S波段预先设置，跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]中相邻频点之间间隔大于等于2MHz。
[0012]优选地，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11的伪随机序列，伪随机序列的各个码片幅值[c1,c2,c3,
…
,c
11
]分别为：[
‑
1,
‑
1,
‑
1,1,1,1,
‑
1,1,1,
‑
1,1]。
[0013]优选地，在本专利技术所公开的技术方案中，时隙时间长度δ、伪随机序列码片个数M与待调制脉冲波形的周期时间宽度τ
pulse
，三者之间满足关系式：δ=M
×
τ
pulse
。
[0014]优选地，在本专利技术所公开的技术方案中，待调制脉冲波形的周期时间宽度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待调制脉冲波形的周期时间宽度τ
pulse
的百分之五十。
[0015]优选地，在本专利技术所公开的技术方案中，0阶长球面波函数的时间带宽积因子为4π。
[0016]本专利技术的一种航空高度表调制信号的产生方法，至少具有如下有益效果：（1）提高了抗阻塞式干扰的能力。
[0017]在现有技术中，航空高度表信号通常采用固定频率发射，易被侦察设备截收并对其实施大功率阻塞式干扰，其抗干扰能力较差。在本专利技术所公开的技术方案中，在各个时隙内，将脉冲幅度调制后的信号与线性调频信号或线性调频信号相乘，形成调制信号；线性调频信号的载波频率在密钥控制下从跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]中伪随机选取，进行频率捷变，从而使得侦察设备难以捕获航空高度表信号，从而无法对其实施大功率阻塞式干扰。因此，相对于现有技术来说，本专利技术所公开的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空高度表调制信号的产生方法，其特征在于，产生航空高度表调制信号包括以下步骤：步骤一：将重复周期时间宽度T
s
划分为2N个时隙；步骤二：产生脉冲周期时间宽度为τ
pulse
的待调制脉冲波形γ(t)；步骤三：产生具有良好自相关特性的伪随机序列[c1, c2, c3,
…
,c
j
,
ꢀ…
,c
M
]，c
j
为码片个数为M的伪随机序列的第j个码片幅值；步骤四：在前N个时隙的各个时隙内，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；再将脉冲幅度调制后的信号与线性调频信号相乘，形成调制信号，表示第i个时隙的载波频率，从跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]中伪随机选取，i表示第i个时隙，取值范围为1~N的正整数；步骤五：在后N个时隙的各个时隙内，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；再将脉冲幅度调制后的信号与线性调频信号相乘，形成调制信号，表示第N+i个时隙的载波频率，从跳频序列[f1,f2,
…
,f
V
]中伪随机选取，N+i表示第N+i个时隙，i取值范围为1~N的正整数；步骤六：根据航空高度表的重复周期时间宽度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五的过程，在重复周期时间T
s
内，产生的航空高度表调制信号为：，其中，s1(t)、s2(t)、
…
、s
i
(t)、
…
、s
N
(t)、s
N+1
(t)、
…
、s
N+i
(t) 、
…
s
2N
(t)为各时隙的调制信号，μ为调频斜率，γ(t)为待调制脉冲波形，τ
pulse
为待调制脉冲波形的周期时间宽度，c
j
为码片个数为M的伪随机序列的第j个码片幅值，为各时隙调制信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聪，吴志江，吴晨，唐晓雪，
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：