[發明專利]基于全數字鎖相環架構的雷達應答/干擾一體無線通訊器

有效

• 申請號: 201510364033.9
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105044678B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 張雪皎;鄭立榮
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/38
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 陸飛,盛志范

技術領域

本發明屬于集成電路技術領域，具體涉及一種應用于雷達波段基于全數字鎖相環電路的兼具應答和干擾功能的無線通訊器。

背景技術

雷達技術就是利用電磁波對目標進行測向和定位。它發射電磁波對目標進行照射并接收其回波，經過處理來獲取目標的距離、方位和高度等信息。雷達技術從軍方開始利用它來測定遠距離或看不見的目標的方向、距離、大小等為起點，其發展已經歷了六十多年，時至今日，仍方興未艾，蓬勃發展。

隨著科技的不斷發展，雷達的功能也不斷擴展，觀測目標從當初的空中飛機，到現在已拓寬到從地下到空間的多類目標，除此之外，它現在還是各類先進作戰平臺實現精確打擊的必備設備，是發展先進武器系統測試評估的手段。這就對雷達技術提出了新的要求：一方面，雷達系統朝數字化和智能化等方向發展，以進一步提高抗干擾、抗摧毀和對付隱身目標的能力，另一方面，盡可能實現雷達探測、電子戰及通信系統等電子設備一體化，從而朝著系統整合化方向發展。而隨著雷達技術的不斷發展，雷達干擾技術也隨著不斷推進。它們彼此在相互促進、相互斗爭中發展起來的，既像一個矛盾的兩方面，又像相輔相成的一個整體互相依存。因此，實現應答/干擾/抗干擾一體化是未來電子設備的發展趨勢。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于全數字鎖相環的雷達應答/干擾一體無線通訊器。

本發明提出的雷達應答/干擾一體無線通訊器，是在全數字鎖相環架構的基礎上添加上混頻器和調制單元，通過選擇合適的調制信號實現反向應答或干擾。其中，全數字鎖相環包括數控振蕩器、上混頻器、分頻器鏈、時間數字轉換器、數字濾波器、天線，其原理是數控振蕩器由數字信號控制產生高頻信號，經過分頻器鏈降頻成低頻信號與參考信號相比較，由時間數字轉換器將兩個信號之間的相位差量化成二進制碼，再經由數字濾波器來最終控制數控振蕩器，得到頻率穩定的輸出。為了能夠實現反向應答和干擾的功能，添加了上混頻器和天線作為接收端，并增加了一個加法器作為調制單元以實現干擾信號的引入。天線接收到的信號，作為上混頻器的本振信號與數控振蕩器產生的信號相混頻，通過鎖相環的環路架構實現頻率穩定的輸出，即為發射信號。一方面通過鎖相環的環路鎖定特性得到與接收信號頻率/相位相關的發射信號，另一方面通過鎖相環的環路增益得到放大后的發射信號，從而實現反向應答的功能。通過調制時間數字轉換器輸出的二進制數字碼可以在最終的發射信號上疊加虛假信號，從而達到干擾敵方雷達的作用。

本發明中的雷達應答/干擾一體器，包括：

（1）一個基于電感電容陣列的數控振蕩器；

（2）用于接收信號和頻率轉換的上混頻器；

（3）一個基于延時單元的時間數字轉換器；

（4）用來控制環路帶寬的數字濾波器；

（5）兩個分別用于用于接收和發射雷達信號的天線；

（6）一個用于改變鎖定頻率的分頻器鏈。

本發明實現的效果是通過上混頻器接收雷達信號，并通過數字鎖相環產生反射的雷達信號，起到應答雷達信號的作用。其次，本發明中的全數字鎖相環，可以通過添加數字調制信號至環路中，形成偽裝的虛假反射信號，起到干擾敵方雷達的作用。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本雷達應答/干擾一體器的結構示意圖。

圖2是本雷達應答/干擾一體器的作為應答器的工作原理。

圖3是本雷達應答/干擾一體器的作為干擾器的工作原理。

具體實施方式

下面結合附圖進行說明：

如圖1所示，是本雷達應答/干擾一體無線通訊器的具體架構圖。本雷達應答/干擾一體器主要基于全數字鎖相環架構，由上混頻器、分頻器鏈、時間數字轉換器、數字濾波器、天線和數控振蕩器構成。當接收部分的天線沒有接收到輸入信號時，全數字鎖相環鎖定在其固有頻率。當接收天線接收到輸入信號RX時，此信號與全數字鎖相環產生的固有頻率信號相混頻；產生的高頻信號經過分頻器鏈N分頻后與參考信號REF進行相位或頻率比較，該相位檢測由時間數字轉換器實現；檢測得到的相位差輸入數字濾波器進行處理，其后數字濾波器產生控制數控振蕩器的信號，進而改變數控振蕩器的輸出信號，也即改變了最終的發射信號TX的頻率，環路最終鎖定在新的頻率處。

如果輸入信號存在初始相位φ，輸出信號相位為θ，則混頻器的輸出應滿足：

此混頻器為上混頻器，因此下邊帶信號很小，可以忽略不計，因此最終鎖定時，頻率和相位分別滿足：