專利名稱：基于一階帶通采樣的jtids信號測向與解跳偵收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信偵察領(lǐng)域中的JTIDS(Joint Tatical Information Dis-tribution System)信號的測向與解跳偵收方法，特別適用于JTIDS信號的高精度測向與全部信息截獲偵收。
JTIDS是美軍反電子對抗的通信系統(tǒng)，其特點是時分多址，跳擴結(jié)合，具有極強的抗截獲、測向、干擾能力。
JTIDS的跳頻點是以3MHz為間隔在969至1008MHz、1053M至1065MHz、1113至1206MHz三個頻段上均勻分布的共有51個跳頻點。
JTIDS信號駐留時間僅為6.4微秒，重復周期為26微秒，信號帶寬約為3.5MHz。
由于JTIDS信號具有極高的跳速，因此利用通常的測向方法難于對其測向，對其解跳偵收則更為困難。而由于其跳頻間隔及信號帶寬的關(guān)系，利用發(fā)明人在中國專利、專利號為98101616.2的《基于一階帶通采樣的跳頻信號測向與偵收方法》專利中提出的跳頻信號的測向與偵收方法也不能對其測向和解跳偵收。
從目前來看，對JTIDS信號測向與解跳偵收較為有效的方法是利用信道化接收技術(shù)(需要對51個跳頻點都連接有一個接收信道)，但實現(xiàn)起來硬件極為復雜，成本很高。
本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種將JTIDS信號在不同載頻上出現(xiàn)的頻譜搬移到同一個低頻上進行解跳處理，使JTIDS信號的全部信息都保留下來的基于一階帶通采樣的JTIDS信號測向與解跳偵收方法。并本發(fā)明還具有與信道化相當?shù)慕馓鴤墒招Ч?，依?jù)本發(fā)明方法實現(xiàn)的JTIDS信號一體化測向與解跳偵收系統(tǒng)具有設(shè)備組成簡單、性能好、使用方便、成本低廉等特點。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明的方法包括以下技術(shù)措施利用JTIDS信號是時分多址，即每個時間段只有一個信息發(fā)布源工作，及跳頻點是以3MHz為間隔在969至1008MHz，1052至1065MHz，1113至1206MHz三個頻段上均勻分布這兩個特征，并使用基于一階帶通采樣的跳頻信號測向與偵收方法。
本發(fā)明的方法還包括技術(shù)措施步驟(1)利用多路頻移濾波及一階帶通采樣對信號帶寬為3.5MHz，信道間隔為3MHz的JTIDS信號得到無混迭的同一低中頻的信號；(2)僅對JTIDS信號測向時，去掉寬帶信道化濾波器及頻移濾波器，僅接一路寬帶低中頻濾波器。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施達到用一階帶通采樣對信號帶寬為3.5MHz，信道間隔為3MHz的JTIDS的信號得到無混迭的同一低中頻的信號的技術(shù)措施步驟(1)根據(jù)JTIDS信號的帶寬、信道間隔設(shè)計頻移濾波器的路數(shù)q；(2)根據(jù)JTIDS信號的帶寬、信道間隔、頻移濾波器路數(shù)，并按一階帶通采樣的最佳采樣頻率選取公式設(shè)計不同載頻的信號在低中頻時的中心頻率及采樣率。
本發(fā)明相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明僅在常規(guī)的測向設(shè)備(陣列測向設(shè)備)中增加寬帶低中頻信道化濾波器及頻移濾波器，即可基于一階帶通采樣實現(xiàn)JTIDS信號的一體化測向與解跳偵收，因此制作簡單、成本低廉。
(2)本發(fā)明可以實現(xiàn)對JTIDS信號每一跳的全信號信息截獲，其效果與實現(xiàn)復雜、成本高的信道化設(shè)備相當，因此性能好。
(3)本發(fā)明及基于本發(fā)明的設(shè)備均使用方便，具有推廣應用價值。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。


圖1和圖2分別是本發(fā)明的二種實施例的電原理方框圖。
參照圖1，本發(fā)明的實施例圖1由天線陣列及天線開關(guān)陣1、校零信號源2、多信道接收機3、頻率綜合器4、帶通采樣與信號檢測器5、采樣時鐘產(chǎn)生器6、綜合處理與監(jiān)控器7、寬帶信道化(低中頻)濾波器8、頻移濾波器9組成。其中實施例多信道接收機3由4個并接的多信道接收機3-1至3-4構(gòu)成，每個多信道接收機3-1至3-4連接3個分別覆蓋JTIDS信號三個頻段的寬帶信道化濾波器8-1-1、8-1-2、8-1-3至8-4-1、8-4-2、8-4-3，每個寬帶信道化濾波器8-1-1，8-1-2，8-1-3至8-4-1、8-4-2、8-4-3分別連接3個頻移濾波器9-1-1-1、9-1-1-2、9-1-1-3至9-4-3-1、9-4-3-2、9-4-3-3，這些頻移濾波器9的輸出均接至帶通采樣與信號檢測器5。
參照圖2，本發(fā)明的實施例圖2的組成是從實施例圖1的組成簡化來的。設(shè)備的組成其中去掉了頻移濾波器9，且每個多信道接收機3-1至3-4的后級只連接一個帶寬為20MHz的寬帶低中頻濾波器8。實施例圖2只用于對JTIDS信號的測向。
根據(jù)發(fā)明人在中國專利、專利號為98101616.2的《基于一階帶通采樣的跳頻信號測向與偵收方法》專利中介紹的方法，實現(xiàn)本發(fā)明方法的原理如下根據(jù)JTIDS信號頻率點出現(xiàn)的二個特征，對用于普通跳頻信號測向與偵收的信道組成及頻譜的搬移進行改進，然后利用中國專利、專利號為98101616.2中的采樣頻率設(shè)計方法設(shè)計采樣頻率，并采樣，再進行信息處理。
詳細方法如下假設(shè)帶通信號的中心頻率為ωC，帶寬為2ωB，則在
內(nèi)最多可以放置m=[ωC-ωB4ωB]---(1)]]>個信號正頻譜，其中[X]表示不超過X的最大整數(shù)，當選取頻率搬移系數(shù)n滿足0≤n≤m時，可得最佳采樣頻率ω0為ω0=4ωC4n-1.---(2)]]>設(shè)計時考慮一階帶通采樣的反問題，即如何確定各信號的中心頻率，才能由一個相同的采樣頻率把不同中心頻率上出現(xiàn)的信號都搬到同一個頻率。由式(2)可知，選擇中心頻率ωC=(n+14)ω0---(3)]]>即可。由于JTIDS信號的帶寬為3.5MHz，信道間隔為3MHz，因此不存在一個ω0，使得利用一路采樣即得到無混迭的同一低中頻信號輸出，并滿足(3)式。為了既滿足(3)式，又保證無采樣混迭，則進行如下改進。具體方法是在每個寬帶信道化濾波器8后使用相同的q個頻移濾波器9，通過使用頻率綜合器4輸出不同的本振頻率對JTIDS信號進行移頻，使同一個信號在這q個頻移濾波器9的輸出信號頻率依次低3MHz，然后利用最佳采樣頻率3qMHz分別對q個頻移濾波器9的輸出信號采樣，這樣可以保證在q路采樣信號中必有一路輸出是無混迭的。
實施例圖1中根據(jù)信號帶寬為3.5MHz，信道間隔為3MHz選取q＝3，此時最佳帶通采樣頻率為ω0＝9MHz，由式(3)知，無混迭的一路信號的中心頻率應為2.25MHz、11.25MHz、20.25MHz…，此時采樣后的信號被搬到中心頻率為2.25MHz的低頻上。由于實施例圖1可以得到一路無混迭的信號，而JTIDS信號是時分工作的，每個時間段只有一個信號，因此測向處理可以使用傳統(tǒng)的干涉儀處理方法或時差方法，實施例使用現(xiàn)代的陣列測向方法。為了得到具有較高信噪比的解跳偵收信號，需要利用實現(xiàn)較為簡單的無約束波束形成方法。
實施例圖2中由于沒有采取移頻措施，不能保證得到無混迭的信號，因此測向處理實施例使用具有多信號處理能力的陣列測向方法。
本發(fā)明實施例圖1與例圖2中天線陣列及天線開關(guān)陣1用4個位于空間不同位置的天線陣元對空間傳播的JTIDS信號進行接收，輸入到多信道接收機3，多信道接收機3對信號變頻與放大后送至寬帶信道化濾波器8及頻移濾波器9(在實施例圖2中沒有頻移濾波器9)，經(jīng)濾波后輸入帶通采樣與信號檢測器5中，用一階帶通采樣搬移到同一低頻，并檢測出無混迭的那一路信號。
校零信號源2其作用是產(chǎn)生所需的測向頻率上的校準信號，通過天線陣列及天線開關(guān)陣1選擇輸入到多信道接收機3的各個信道，以校準信道的幅度和相位不一致性。頻率綜合器4用于提供多信道接收機3的本振源頻率信號，為了便于信道數(shù)目的擴展，本振源信號采用分路串接的方式，即第N-1個信道的本振源信號是由第N個信道的本振信號提供，并使寬帶信道化濾波器8覆蓋相應的跳頻帶寬。
實施例中寬帶信道化濾波器8的作用是分頻段覆蓋整個跳頻帶寬，使得既能獲取全部的跳頻點，又能降低干擾和噪聲對測向與偵收的影響。頻移濾波器9的作用是得到一路無混迭的信號用于解跳偵收。
帶通采樣與信號檢測器5的作用是對相應的頻移濾波器9的輸出進行帶通采樣，并檢測出無混迭的那一路信號。采樣時鐘產(chǎn)生器6的作用是根據(jù)系統(tǒng)的需要，產(chǎn)生所需的采樣時鐘信號。經(jīng)帶通采樣與信號檢測器5處理的結(jié)果，輸入至綜合處理與監(jiān)控器7進行測向處理，并形成數(shù)字波束，對JTIDS信號進行解跳偵收處理，該單元還用于整個設(shè)備的監(jiān)控和ACC的設(shè)置。
實施例圖2中的寬帶低中頻濾波器8用于抑制干擾和噪聲對測向的影響，并保證有一定的JTIDS信號落入處理帶寬內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于一階帶通采樣的JTIDS信號測向與解跳偵收方法，包括以下技術(shù)措施步驟利用JTIDS信號是時分多址，即每個時間段只有一個信息發(fā)布源工作，及跳頻點是以3MHz為間隔在969至1008MHz，1052至1065MHz，1113至1206MHz三個頻段上均勻分布這兩個特征，并使用基于一階帶通采樣的跳頻信號測向與偵收方法，其特征在于還包括以下技術(shù)措施步驟(1)利用多路移頻濾波及一階帶通采樣對信號帶寬為3.5MHz，信道間隔為3MHz的JTIDS信號得到無混迭的同一低中頻的信號；(2)僅對JTIDS信號測向時，去掉寬帶信道化濾波器及頻移濾波器，僅接一路寬帶低中頻濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于一階帶通采樣的JTIDS信號測向與解跳偵收方法，其特征在于用一階帶通采樣對信號帶寬為3.5MHz，信道間隔為3MHz的JTIDS信號得到無混迭的同一低中頻的信號的技術(shù)措施步驟(1)根據(jù)JTIDS信號的帶寬、信道間隔設(shè)計頻移濾波器的路數(shù)q；(2)根據(jù)JTIDS信號的帶寬、信道間隔、頻移濾波器路數(shù)，并按一階帶通采樣的最佳采樣頻率選取公式設(shè)計不同載頻的信號在低中頻時的中心頻率及采樣率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于一階帶通采樣的JTIDS信號測向與解跳偵收方法,根據(jù)JTIDS信號載頻分布的特點,通過設(shè)計合適的低中頻頻率、移頻路數(shù)及一階帶通采樣頻率,可以將不同時刻在不同載頻上出現(xiàn)的信號頻譜搬移到同一頻譜位置,這樣可以有效地實現(xiàn)JTIDS信號的測向與解跳偵收處理。依據(jù)該方法制造的JTIDS信號的測向與解跳偵收一體化系統(tǒng)具有設(shè)備簡單、性能好、使用方便等特點,具有推廣應用價值。
文檔編號H04K3/00GK1194521SQ98101618
公開日1998年9月30日 申請日期1998年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月22日
發(fā)明者劉建華 申請人:電子工業(yè)部第五十四研究所