对瞬时测频干扰机理的研究

瞬时测频(instantaneous frequency measurement,IFM)接收机是电子侦察中非常重要的测频资源,其结构简单、灵敏度高、侦察频带宽、分辨率高,可以快速测定被测信号的频率,在现代电子战中得到广泛应用。基于IFM微波鉴相器在某一瞬间只能响应一个信号的特性,结合IFM工作原理,研究了一种新的(超过2个信号)对IFM干扰策略,并分析了干扰机理,通过模拟仿真对IFM的干扰效果进行了评估。仿真结果表明:多信号交叠可以对IFM系统产生明显的干扰效果,可以使得其无法测得正确频率,并错误地输出同时到达信号指示。

一种单比特宽带瞬时测频方法

针对现有单比特测频技术瞬时带宽有限、双音信号输入检测概率有限等缺点,给出一种改进的单比特瞬时测频方法,采用基于信号功率实时分析和选大平均融合门限生成恒虚警检测算法,给出了FPGA中并行实时处理的测频结构,实现了采样率为38.4 GHz、瞬时带宽为2~18 GHz的信号瞬时测频。仿真结果表明,该算法在信噪比大于等于-10 dB情况下,检测概率达到99%以上,提升了信号的检测概率。双音信号动态范围方面,当检测概率为80%时,双音信号动态范围可达到5.9 dB。该方法测频误差优于千分之一,瞬时测频时间优于200 ns。

某瞬时测频组件电流异常故障分析

接收机内的瞬时测频组件电流异常,引起接收机报故。建立故障树,逐步分析,随后更换验证,故障复现,确认电容焊反的故障定位。故障定位后,开展原因分析,并制定整改措施进行验证、旨在为电子产品故障分析提供参考。

基于射频响应互补的光子辅助瞬时测频

瞬时测频(IFM)是现代电子战中的一项重要技术。基于光子辅助的IFM技术具有大带宽、低损耗、小尺寸、轻重量和抗电磁干扰等优势,可克服传统电子学方法的瓶颈,因此备受青睐。文章在已有研究基础上,给出了另一种测频误差更小的光子辅助瞬时测频方法,通过搭建具有射频功率响应互补特性的光链路,实现了对0.5~18.5 GHz信号的频率测量。研究表明,链路的信号增益实测结果与理论吻合,据此构造的幅度比较函数随频率变化更加剧烈,非常有利于实现准确的频率测量,获得了优于30 MHz的测量精度。而且,该方法较为简单,只需少量的常规器件即可实现,抗环境变化能力也得到提升。通过更换高频的调制器和光电探测器,可实现对更高波段信号的频率测量。

瞬时测频系统的线性调频信号分析及改进

频率是雷达信号的关键特征之一,雷达告警(RWR)/电子支援(ESM)等电子战接收机多采用瞬时测频(IFM)技术来实时提取;线性调频(LFM)信号是一种重要的、雷达广泛应用的信号类型,但传统IFM无法检测LFM信号频率特征。提出一种新的基于改进IFM系统的LFM信号特征检测方法,基于IFM系统工作原理建立了LFM信号经过IFM系统的数学模型,并探讨了IFM系统对LFM信号检测的频率分辨力和最小可检测调频斜率。改进IFM系统采用整形检波信号作为采样有效指示信号,以提取LFM信号的到达时间(TOA)和脉冲宽度(PW);采用模数转换器(ADC)代替传统IFM的极性量化器对其正交通道输出进行连续采样,再通过解模糊、线性回归算法平滑去噪,估计出LFM信号的载频和调频斜率。仿真实验结果表明,改进IFM系统可在一个LFM脉冲内以较高的精度提取LFM信号特征,并保留了传统IFM系统的原有优点。

基于瞬时测频的PCM/FM信号解调方法研究

根据瞬时测频理论,提出了一种新的PCM/FM遥测信号解调方法。首先通过瞬时测频方法,估计信号中的多普勒频移,不但修正了信号中存在的多普勒频偏,而且提高了码同步的精度。然后根据PCM/FM信号相邻码同步点间的对应关系,实现了信号的解调。详细介绍了此种解调方法的基本原理及实现过程,分析了影响瞬时测频精度的因素以及多普勒频率对解调性能的影响,提出了提高瞬时测频精度和解调性能的方法。计算机仿真结果表明,该方法解调性能优越,抗干扰能力强,便于软件编程及DSP器件实现,具有一定的应用价值。

基于瞬时测频的BPSK和QPSK信号参数估计

针对RWR/ESM中瞬时测频(IFM)无法对相位编码信号脉内参数进行测量的问题,提出了一种对载频的估计方法和两种对码元的估计方法。通过采用高采样率ADC采样、解模糊、平滑和取均值的处理流程对信号载频进行估计;利用相位跳变和相干解调两种方法分别对码元进行估计。仿真结果证明了上述方法对载频和码元估计的有效性。在对码元的估计中:相位跳变法实时性好,但需要一定的先验知识;相干解调法不需要任何先验知识,但实时性不好。所得结论对工程应用研究具有一定参考价值。

用非相干光纤马-泽微波光子结构实现瞬时测频

在复杂的电磁环境下,传统的微波瞬时测频方法面临严峻的挑战,难以满足现代电子战的需要。近年来,利用微波光子学方法,能够克服电子学方法瞬时测频带宽窄的瓶颈,且系统体积小,抗干扰能力强。针对全频段频率测量,采用非相干光纤马-泽结构,通过对光纤马-泽臂长差和两耦合器耦合系数的选取,得到了较好线性度和较大斜率的幅度比较函数曲线,实现了雷达微波信号0～40 GHz的全频段测量,仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。

一种基于FPGA的并行结构瞬时测频方法

针对捷变频雷达信号的数字测频存在数据处理量大、实时性要求高的问题,介绍了一种基于正交混频、滤波抽取和瞬时自相关算法的并行结构测频方法。通过将正交混频本振频率设为采样频率的四分之一,减少了正交混频模块和滤波模块的FPGA资源消耗。测试结果表明该测频算法的数据处理能力、实时性及测频精度能够满足雷达目标模拟器的测频需求。

微波光子技术在瞬时测频中的应用

用微波光子技术实现微波信号频率的瞬时测量,需要把截获的微波信号调制到光载波上,通过一定的光路结构,产生一个仅与待测微波信号频率有关的幅度比较函数,进而得到待测微波信号的频率。研究了微波光子技术在雷达瞬时测频应用中的实现方法,分析比较了各自的功能特点,并提出了一种结构简单的雷达微波信号全频段测量方法。

瞬时测频(IFM)接收机的一种干扰方法

频率是雷达截获接收机进行雷达信号分选的一个主要参数。分析了瞬时测频接收机的瞬时测频原理,根据瞬时测频接收机一次只能处理一个信号的特点,提出了采用多个重叠信号干扰瞬时测频接收机正确测频的方法,并对重叠信号进行了分析。

一种数字计数瞬时测频的方法研究

文章介绍了一种用直接数字计数测量瞬时频率的原理,并进行了测频误差分析。为提高测频精度,引入等效时钟技术,并给出了一种工程实现的数字计数瞬时测频电路。

通用鉴相式瞬时测频模块设计

介绍了一种通用瞬时测频模块,并阐述了其工作原理以及硬件与软件实现。该模块利用鉴相器AD8302与大规模数字逻辑器件现场可编程门阵列(FPGA)实现了对输入射频信号高精度、高速、准确测频。该模块具有很好的可扩展性与通用性,通过混频器混频到该频段,可以将工作频率扩展到其他更高频段。测试结果表明,该瞬时测频模块射频输入工作动态为55 dB,测频速度小于等于250 ns,测频准确度小于等于输入射频瞬时带宽的1/100,并且全温度范围工作稳定,具有良好的环境适应性。达到了设计指标要求,具有良好的应用前景。

一种基于时间数字转换器的瞬时测频技术

为了提高数字计数式瞬时测频的精度，提出了一种采用时间数字转换器（TDC）进行瞬时测频的新技术。通过对脉内的被测信号脉冲个数进行计数，并利用TDC测量输入信号的脉宽，可得到被测信号频率。在 FPGA 中设计了测频的基本时序，并完成了对TDC的控制和数据计算。为了提高瞬时测频机工作的稳定性，设计了TDC的校准方法，通过在测量间歇期插入标准脉宽信号进行测量，以修正T DC的漂移。经测试表明，对于脉宽1μs、载频频率为1～2GHz的输入信号，该技术的测量精度约为0．3MHz，测量时间小于1μs。

DC-10 GHz数字瞬时测频接收机设计

在射频前端宽开的条件下,为了实现DC-10GHz带宽范围内的信号频率瞬时测量,采用基于多速率欠采样信号处理的超宽带数字测频接收机方案设计,并运用Matlab对三个不同采样率情况下的频率求解算法进行仿真。算法仿真结果显示:当输入信号的信噪比为0dB、每个采样通道对应的FFT运算点数均为1 024时,测频精度可达±3 MHz,测频出错的概率小于3×10-5。克服了直接运用奈奎斯特采样进行DC-10GHz信号频率瞬时测量的困难。

瞬时测频系统测LFM信号载频误差分析

线性调频(LFM)信号是当前雷达广泛应用的一种信号形式。传统的瞬时测频(IFM)系统无法分析LFM信号的内部频率情况,所以会影响对LFM信号的测频准确性。通过简要介绍IFM的基本原理,分析了多路鉴相器组合的IFM系统的解频率模糊方法。在此基础上建立IFM系统处理LFM信号的模型,分析了引起IFM系统对LFM信号测频误差的原因。通过对理论分析结果进行仿真验证,为工程实际中的瞬时测频技术提供了理论参考。

基于异步光取样的频率空间压缩法瞬时测频方法

瞬时测频技术是一项重要的电子技术。首次提出了一种基于异步光取样的频率空间压缩法瞬时测频方法。测量带宽可以从直流到40GHz,实验结果表明,响应曲线基本保持平坦响应,测频精度超过0.5MHz,可同时测量多个载波信号频率,在0.2μs或者更短时间内就可以完成一次测频。数值模拟表明,抗噪声性能可达-13dB以上,可以提取掩藏在100倍功率人为干扰中的有用信号频率。

可测同时到达信号的瞬时测频系统建模与仿真

根据傅里叶变换法测频原理,提出了一种可以测量同时到达多个信号的数字瞬时测频接收机方案,利用Matlab/Simulink工具对接收机进行了系统建模仿真。仿真结果表明,在同时到达多个信号的情况下,系统能准确测量各信号载频参数。最后研究了频率估计算法,结果显示,三次插值的方法既具有高的测频精度,又减少了测频时间。

基于多路数字移相时钟的瞬时测频模块设计

本文根据时钟数字移相原理,提出了一种新的瞬时测频方法,适用于捷变频雷达测频系统。该方案利用FPGA芯片内部的PLL产生了16路同频率但不同相位的移相时钟,结合等精度测频的原理,在实际闸门开启和关闭的时刻分别记录这16路时钟的电平信号得到时钟相位代码,通过代码转换和计算获得标准时钟计数值,等效为将单路标准时钟的频率提高16倍。实验板验证结果表明,该方案电路简单、成本低、性能稳定,能满足技术指标要求。

多采样率数字瞬时测频接收机

文中论述了多采样率数字瞬时测频接收机结构。这种多采样率瞬时测频接收机可用较低采样率的模数转换器实现全宽开的软件无线电瞬时测频。其优点是硬件结构简单,对 A/D 的采样率,DSP 的运算速度要求都不高。缺点是需要很大的动态范围,需要复杂的软件,以提高信噪比、解频率模糊、解频率混叠等等。