[發明專利]基于FPGA的高斯白噪聲發生器及壓制干擾模擬器

在審

• 申請號: 202010067060.0
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111239700A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 黃海波
• 申請（專利權）人: 上海志良電子科技有限公司
• 主分類號: G01S7/38
• 分類號: G01S7/38
• 代理公司: 上海大視知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31314
• 代理人: 蔡沅

本發明涉及一種基于FPGA的高斯白噪聲發生器和壓制干擾模擬器，屬于雷達技術領域。該模擬器采用多模塊方式檢測得到雷達信號的PDW信息，并在此基礎上，引導模擬器利用FPGA產生相關壓制干擾；同時本方法采用新型高斯白噪聲生成算法，利用Combined?Tausworthe算法產生均勻隨機數，然后通過Box?Muller算法將均勻隨機數轉換成高斯白噪聲；同時本設備可以實現不同帶寬、不同類型的干擾信號，滿足多型號多類型的雷達抗干擾性能檢測需要，操作方便簡單；產生的噪聲信號效果逼真，應用廣泛。

技術領域

本發明涉及雷達技術領域，特別涉及雷達信號模擬技術領域，具體是指一種基于FPGA的高斯白噪聲發生器及壓制干擾模擬器。

背景技術

在電子對抗領域，為了掩護真實目標不被對方發現，需要對敵方雷達進行有效的干擾，而干擾信號的質量直接決定著干擾的有效性。通常，雷達干擾技術可以分為壓制干擾和欺騙干擾。其中，壓制干擾旨在充分降低雷達接收機中的信號質量，以使雷達無法截獲或跟蹤目標，可以在缺乏先驗知識的基礎上，對雷達形成有效的干擾。壓制干擾通常采用噪聲波形來破壞雷達的電子防護特性，噪聲質量直接決定著干擾效果。傳統的壓制干擾模擬器使用偽隨機數模擬噪聲信號，這種形式的噪聲信號干擾效果不能達到最優。理想的干擾噪聲是高斯白噪聲，因此，有必要開發一種基于高斯白噪聲的壓制干擾模擬器。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種基于FPGA的高斯白噪聲發生器和壓制干擾模擬器，根據本原多項式使用移位寄存器產生均勻隨機數，通過運算轉換成高斯白噪聲，檢波、測幅、測頻模塊得到雷達信號的PDW信息，根據要求設置FIR濾波器參數，產生相應帶寬的噪聲。

為了實現上述的目的，本發明的基于FPGA的高斯白噪聲發生方法包括以下步驟：

(A)檢測獲得雷達信號的脈沖描述字信息；

(B)產生均勻分布隨機數；

(C)將所述的均勻分布隨機數轉換為高斯分布隨機數，并基于所述的高斯分布隨機數產生高斯白噪聲。

該基于FPGA的高斯白噪聲發生方法中，所述的步驟(B)具體為：

利用移位寄存器，采用Combined-Tausworthe算法，基于本原多項式和模2運算產生TURN序列，并將多個所述的TURN序列的輸出進行異或操作，得到所述的均勻分布隨機數。

該基于FPGA的高斯白噪聲發生方法中，所述的步驟(C)具體為：

利用NIOS模塊，基于Box-Muller算法，使用轉換方程將所述的均勻分布隨機數轉換為所述的高斯分布隨機數；并基于所述的高斯分布隨機數產生高斯白噪聲。

本發明還提供一種壓制干擾模擬方法，該方法包括以下步驟：

利用上述的基于FPGA的高斯白噪聲發生方法產生高斯白噪聲；

(D)利用FIR濾波器，根據所述高斯白噪聲和脈沖描述字信息，產生相應帶寬的干擾模擬噪聲信號。

該壓制干擾模擬方法中，所述的步驟(D)具體為：

根據預設的中心頻率以及帶寬值，使用Matlab求得所述的FIR濾波器的參數，對所述參數進行映射和分解，使用移位和加法操作代替乘法操作，產生相應帶寬的干擾模擬噪聲信號。

本發明還提供一種基于FPGA的高斯白噪聲發生器。該基于FPGA的高斯白噪聲發生器包括：

檢波模塊，用以檢測獲得雷達信號的波形；

測幅模塊，用以檢測獲得雷達信號的幅度；

測頻模塊，用以檢測獲得雷達信號的頻率；