【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电监测和通信对抗，具体属于一种便携式高精度短波监测测向系统。
技术介绍
1、无线电监测是对无线电信号进行侦察、监测、测向与定位。通信对抗是建立在频谱监测基础上，对无线电信号进行进一步的识别并采取通信干扰措施，在阻止、破坏或削弱敌方通信系统的同时又要保护己方通信联络畅通。
2、在无线电监测和通信对抗
，现有的超短波测向系统(比如cn113466783b，一种监测频段可扩展的九通道超短波测向系统)受到空间、载体、供能等方面的制约，不利于便携式移动应用场景，且侧向距离局限在几百公里，不能达到短波成千上万公里的检测侧向需求，故研究便携式高精度短波监测测向系统成为了提升无线电监测重要手段。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种便携式高精度短波监测测向系统。本专利技术的技术方案如下：
2、一种便携式高精度短波监测测向系统，其包括：便携式短波监测测向设备、短波监测测向天线、显控终端、显控软件、北斗天线、网络接入单元，其中，短波监测测向天线和便携式短波监测测向设备相连接，便携式短波监测测向设备和网络接入单元相连接，所述网络接入单元和显控终端相连接，其中便携式短波监测测向设备包括信道单元、数据采集单元、信号处理单元及电源单元，所述便携式短波监测测向设备用于实现测向和侦察功能，侦察结果通过网络接入单元传输到显控终端；短波监测测向天线为便携式交叉环天线，支持瓦特森-瓦特测向体制，并在天线中部配置有鞭状监测天线；北斗天线接入便携
3、进一步的，所述便携式短波监测测向设备的信道单元包含4个接收通道，具有输入控制、过压保护、信号放大滤波和短波监测测向天线馈电功能，完成对天线输入信号的选择、滤波、放大和采集，每个信道包括输入电路、程控衰减器、滤波器组、固定放大器和可控放大器组，完成对天线输入信号的输入控制、保护、滤波和放大；
4、输入电路具有输入保护、收发控制和天线馈电功能，当天线接收到的信号幅度过大时，信道单元的保护电路可关断输入信号，实现对后端电路的保护作用；通过适配不同的高通、低通滤波器组合，可以灵活改变通道的带宽，实现工作频段内信号的直通和带外信号的抑制；通道具有两级放大器，其中一级为可控增益放大器，可调整接收通道的增益。
5、进一步的，所述数据采集模块包括输入电路、时钟源、数据采集电路和电源电路，所述数据采集模块采用ltc2207，其输出位宽度16bit，采样率为100m，通过spi控制接口，可实现ad芯片参数配置和状态检测；共有4片ltc2207，每块芯片有1个采集通道；
6、时钟源：具有时钟源自动选择功能，可自动选择外部参考时钟或本地时钟作为时钟源，用一分四分路器产生4路采样时钟，提供给4块ad芯片；
7、数据采集电路：rs-485信号转换采用差分电压转换芯片max485；信道控制的i/o信号转换芯片为74lcx574，将fpga输出的3.3v信号转换成5v输出的控制信号，实现fpga和信道单元的隔离；rs-232电平转换将时统单元输入的rs232电平信号转换成lvttl电平，芯片型号为max232；
8、电源电路：采用电源芯片ltm4600实现输入+12v转换为+2.5v输出，+2.5v经两片ad1708转换为2路d_1.8v分别提供给ad9268的数字电路和模拟电路，+5v电源给本模块晶振供电。
9、进一步的，所述信号处理模块由1片dsp、1片fpga及其它附属电路组成，其中fpga完成4路ad采样信号的数字下变频、数字滤波和宽带信号信道化功能；dsp完成宽带信号的搜索、测向，以及窄带信号的分析、解调、解码和测向功能；
10、dsp选用tms320c6678，其主频为1ghz，支持浮点计算，外部配置1gb容量的ddr3内存，内部集成8个dsp内核；核0为控制dsp，主要完成数据接收、分发和结果上传。核1完成3个测向通道的测向预处理，宽带fft计算，核2完成宽测向功能；核3完成窄带测向窄带信号的滤波、fft计算和窄带测向；核4完成跳频信号搜索和宽带常规信号搜索功能，同时将搜索结果传输到核5～核7，核5～核7完成窄带信号的分析、解调、解码和协议识别。
11、进一步的，所述电源单元将直流+25v电源转换为直流+12v和+5v电源，为各模块供电。
12、进一步的，所述便携式短波监测测向设备集成4个信道单元和4个采集通道，每个信道单元可独立控制，信道单元的1～3通道为测向通道，连接交叉环天线，第4通道为侦察通道，连接侦察天线；便携式短波监测测向设备在功能上分为测向任务模块、宽带搜索任务模块和窄带分析任务模块；测向任务模块实现基于瓦特森-瓦特的3通道宽窄带测向功能，宽带搜索任务模块完成宽带内信号的快速截获，窄带分析任务模块与搜索任务模块共用侦察天线，也可与测向任务模块共用短波监测测向天线的鞭天线，实现瞬时处理带宽内多个信号的分析、识别、解调功能。
13、进一步的，所述短波监测测向天线为便携式交叉环天线，基于比幅比相的瓦特森-瓦特测向，用于实现地波信号的测向，天线的方向图为8字型，变化规律满足正弦规律变化，短波监测测向天线由1副鞭天线和2副框天线组成，鞭天线为全向天线，实现全方位信号接收，鞭天线固定在天线的中心点；框天线为方向型天线，天线方向图呈8字形，两幅框天线垂直交叉安装固定；
14、利用框天线的方向图和安装位置关系实现对来波信号方向的估计即第一象限的投影值，利用鞭天线和框天线接收信号的相位差关系，实现对来波信号的象限估计，从而实现对来波信号方位的准确估计。
15、本专利技术的优点及有益效果如下：
16、本专利技术研究的便携式高精度短波监测测向系统具备的主要功能包括：①对短波定频、跳频等信号的侦察功能；②对窄带信号的分析控守、解调、解码和监听等功能；③宽带、窄带测向功能；④对宽带内多个窄带信号的并行分析处理能力；⑤自检功能。其中本专利技术可对侦测结果进行数据融合，实现通信业务识别和通信参数提取等功能。
17、本专利技术系统软件采用基于监测数据的自适应噪声门限估计与信号提取方法，解决了长期以来数据分析依靠人工经验判读设定，无法采用智能自动分析的缺陷，实现了噪声门限的自动设定与信号的智能提取，具有不同电磁环境、不同时段和不同频段的自适应分析特点，能够为智能化数据分析提供技术支持。
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1.一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，包括：便携式短波监测测向设备、短波监测测向天线、显控终端、显控软件、北斗天线、网络接入单元，其中，短波监测测向天线和便携式短波监测测向设备相连接，便携式短波监测测向设备和网络接入单元相连接，所述网络接入单元和显控终端相连接，其中便携式短波监测测向设备包括信道单元、数据采集单元、信号处理单元及电源单元，所述便携式短波监测测向设备用于实现测向和侦察功能，侦察结果通过网络接入单元传输到显控终端；短波监测测向天线为便携式交叉环天线，支持瓦特森-瓦特测向体制，并在天线中部配置有鞭状监测天线；北斗天线接入便携式短波监测测向设备，提供时统信号及地理信息；显控终端上安装显控软件，通过网络实现各硬件控制，并显示侦察测向的结果，解调音频，并完成数字信号分析功能；显控软件具有数据库功能，可存储查看。
2.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述便携式短波监测测向设备的信道单元包含4个接收通道，具有输入控制、过压保护、信号放大滤波和短波监测测向天线馈电功能，完成对天线输入信号的选择、滤波、放大和采集，每个信道包括
3.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述数据采集模块包括输入电路、时钟源、数据采集电路和电源电路，所述数据采集模块采用LTC2207，其输出位宽度16bit，采样率为100M，通过SPI控制接口，可实现AD芯片参数配置和状态检测；共有4片LTC2207，每块芯片有1个采集通道；
4.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述信号处理模块由1片DSP、1片FPGA及其它附属电路组成，其中FPGA完成4路AD采样信号的数字下变频、数字滤波和宽带信号信道化功能；DSP完成宽带信号的搜索、测向，以及窄带信号的分析、解调、解码和测向功能；
5.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述电源单元将直流+25V电源转换为直流+12V和+5V电源，为各模块供电。
6.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述便携式短波监测测向设备集成4个信道单元和4个采集通道，每个信道单元可独立控制，信道单元的1～3通道为测向通道，连接交叉环天线，第4通道为侦察通道，连接侦察天线；便携式短波监测测向设备在功能上分为测向任务模块、宽带搜索任务模块和窄带分析任务模块；测向任务模块实现基于瓦特森-瓦特的3通道宽窄带测向功能，宽带搜索任务模块完成宽带内信号的快速截获，窄带分析任务模块与搜索任务模块共用侦察天线，也可与测向任务模块共用短波监测测向天线的鞭天线，实现瞬时处理带宽内多个信号的分析、识别、解调功能。
7.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述短波监测测向天线为便携式交叉环天线，基于比幅比相的瓦特森-瓦特测向，用于实现地波信号的测向，天线的方向图为8字型，变化规律满足正弦规律变化，短波监测测向天线由1副鞭天线和2副框天线组成，鞭天线为全向天线，实现全方位信号接收，鞭天线固定在天线的中心点；框天线为方向型天线，天线方向图呈8字形，两幅框天线垂直交叉安装固定；
...【技术特征摘要】
1.一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，包括：便携式短波监测测向设备、短波监测测向天线、显控终端、显控软件、北斗天线、网络接入单元，其中，短波监测测向天线和便携式短波监测测向设备相连接，便携式短波监测测向设备和网络接入单元相连接，所述网络接入单元和显控终端相连接，其中便携式短波监测测向设备包括信道单元、数据采集单元、信号处理单元及电源单元，所述便携式短波监测测向设备用于实现测向和侦察功能，侦察结果通过网络接入单元传输到显控终端；短波监测测向天线为便携式交叉环天线，支持瓦特森-瓦特测向体制，并在天线中部配置有鞭状监测天线；北斗天线接入便携式短波监测测向设备，提供时统信号及地理信息；显控终端上安装显控软件，通过网络实现各硬件控制，并显示侦察测向的结果，解调音频，并完成数字信号分析功能；显控软件具有数据库功能，可存储查看。
2.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述便携式短波监测测向设备的信道单元包含4个接收通道，具有输入控制、过压保护、信号放大滤波和短波监测测向天线馈电功能，完成对天线输入信号的选择、滤波、放大和采集，每个信道包括输入电路、程控衰减器、滤波器组、固定放大器和可控放大器组，完成对天线输入信号的输入控制、保护、滤波和放大；
3.根据权利要求1所述的一种便携式高精度短波监测测向系统，其特征在于，所述数据采集模块包括输入电路、时钟源、数据采集电路和电源电路，所述数据采集模块采用ltc2207，其输出位宽度16bit，采样率为100m，通过spi控制接口，可实现ad芯片参数配置和状态检测；共有4片ltc2207，每块芯片有1个采集通道；
【专利技术属性】
技术研发人员：邢隆，杜黎霞，杨小勇，何成成，尚翔宇，邢智周，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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