本发明属于信息干扰技术领域，尤其涉及一种干扰器及其控制方法。
背景技术：
随着电子信息技术的不断发展，干扰器作为一种主动干扰源也被愈来愈多的运用于信息安全等技术领域，如在信息传输过程中，干扰器发出的干扰信号被耦合至传输的信号中，使非接受者难以窃取真实的传输信号，达到信息传输安全的目的；又如，干扰器被用于雷达、无人机和反无人机等领域，实现侦察与干扰等目的。
若干扰和侦察同时工作时，存在着侦察接收天线和干扰发射天线之间的收发隔离问题。在干扰过程中，由于作战环境导致干扰系统的布置受到各种局限，或者受到机载干扰机的平台的限制，收发天线间的间距不可能足够大，干扰信号有可能在空间中直接耦合或者经过周围近距离环境物体的发射形成多路径信号进入干扰机的侦察接收机，从而可能导致轻则降低侦察接收机的实际灵敏度，减少侦察作用距离；重则使干扰机自发自收，形成自激励，无法检测雷达信号。
传统的提高收发隔离度的方法，如增大收发天线的间距、减少收发天线的侧向辐射以及在收发天线间增加正交吸收性隔离屏，或是直接将收发部分隔离，如申请专利号为CN201510055000.6专利名称为″一种转发欺骗式GPS干扰系统及其干扰方法″的发明专利，直接将收发部分由传输系统隔离并连接起来，既避免了收发隔离问题，又解决了远程传输问题，再生延时欺骗干扰信号功率小，不仅不易被侦测到，而且能够实现很远的有效干扰距离。
但是，传统方法依旧无法满足小平台干扰机对隔离度的高要求，因此需要寻找一种有效削弱干扰信号对侦察接收系统影响的方法，增加干扰机收发隔离度是转发式干扰技术急需解决的重要问题。同时，传统的干扰器，其电路结构复杂，不够优化，且干扰效果不好。
技术实现要素：
基于此，针对上述问题，有必要提出一种干扰器及其控制方法，能够有效消除掉进入接收天线阵列中的干扰信号，获得有用侦测信号，并发出与干扰目标通讯频率相同的干扰信号，形成对干扰目标的强干扰，使干扰目标无法进行正常通行，彻底失去控制，且其电路结构更简单优化。
本发明的技术方案是：一种干扰器，包括接收电路、信号处理电路、干扰信号发生电路以及发射电路，所述接收电路的信号输出端与信号处理电路的第一信号输入端连接，信号处理电路的第一信号输出端与干扰信号发生电路的信号输入端相连，干扰信号发生电路的信号输出端与信号处理电路的第二信号输入端相连，信号处理电路的第二信号输出端与发射电路的信号输入端相连。
本发明中，优选地，所述信号处理电路包括相互通信连接的DSP处理器和自适应滤波器；DSP处理器的第一信号输入端与所述接收电路的信号输出端相连，DSP处理器的第一信号输出端与所述干扰信号发生电路的输入端相连；自适应滤波器的第一信号输入端与干扰信号发生电路的输出端相连，自适应滤波器的第一信号输出端与所述发射电路的信号输入端相连。
本发明中，优选地，所述干扰信号发生电路包括噪声发射器、混频器和自震荡谐波发射器，噪声发射器的信号输入端与所述DSP处理器的第一信号输出端相连，噪声发射器的信号输出端与混频器的第一信号输入端相连，混频器的信号输出端与所述自适应滤波器的第一信号输入端相连，自震荡谐波发射器的信号输出端与混频器的第二信号输入端相连。
本发明中，优选地，所述接收电路包括依次通信连接的接收天线阵列、低通滤波器和AD转换器，AD转换器的信号输出端与所述信号处理电路的第一信号输入端连接。
本发明中，优选地，所述发射电路包括依次通信连接的射频功率放大器、带通滤波器和干扰发射天线，射频功率放大器的信号输入端与所述信号处理电路的第二信号输出端连接。
本发明还公开了上述干扰器的控制方法，包括如下步骤：
a.获取接收电路实时接收到的外部信号d，同时，获取混频器产生干扰信号，作为参考干扰信号J，进入步骤b；
b.将该参考干扰信号J经自适应滤波器处理，获得滤波输出信号Y，并将该滤波输出信号Y与该外部信号在DSP处理器中进行反相叠加，获得该滤波输出信号Y与该外部信号d之间的误差信号e，进入步骤c；
c.计算该误差信号e的均方误差E{e2}，并判断该均方误差E{e2}是否小于预设阈值，若是则将该滤波输出信号Y当作为外部干扰信号发送给发射电路向外发射，并将该误差信号e作为该外部信号d中的有用侦测信号；否则进入步骤d；
d.将该误差信号e反馈至自适应滤波器当中，并根据该误差信号e调整自适应滤波器的数据处理方法，返回步骤b。
本发明中，优选地，所述自适应滤波器中的权矢量W，定义为W＝[W0，W1，...，Wj]T，其中，Wj为所述接收天线阵列上第j根接收天线的权值，T为权矢量W的共轭转置，并初始化权矢量和迭代收敛步长系数，所述步骤b中具体包括如下步骤：
b1.将所述参考干扰信号J经自适应滤波器处理，根据Y＝J·W当前次，W当前次表示由步骤a至步骤d循环操作过程中当前次迭代的权矢量，获得滤波输出信号Y，进入步骤b2；
b2.根据e＝d-Y，将该滤波输出信号Y与该外部信号d进行反相叠加，获得该滤波输出信号Y与该外部信号d之间的误差信号e，进入步骤b3；
b3.根据W下一次＝W当前次+2μ当前次·e.J，获得W下一次，作为步骤a至步骤d循环操作过程中下一次迭代的权矢量，其中，μ当前次为步骤a至步骤d循环操作过程中当前次迭代的迭代收敛步长系数；根据μ下一次＝α·μ当前次+β·e2，获得μ下一次，作为步骤a至步骤d循环操作过程中下一次迭代的迭代收敛步长系数，并进入步骤c，其中，α和β为预设参数，且0＜α＜1，β＞0。
本发明中，优选地，所述自适应滤波器为数字延迟自适应滤波器。
本技术方案的有益效果是：
(1)针对现有技术中，小型化干扰器上发射天线与接收天线同时工作时的收发隔离问题，通过在干扰器中设置自适应滤波器，设计采用有源数字自适应对消技术，利用相关对消原理，调整收敛步长，有效的实现了自适应干扰对消算法中的收敛速度与收敛稳定性的折衷，最终能够有效消除掉进入侦测天线中的干扰信号，获得有用侦测信号；
(2)可发出与干扰目标通讯频率相同的干扰信号，形成对干扰目标的强干扰，使干扰目标无法进行正常通行，彻底失去控制，且其电路结构更简单优化；
(3)根据数字延迟自适应滤波器动态调整收敛步长，最终使得数字延迟自适应滤波器的输出在均方意义上逼近上述外部干扰信号经分析，包括所述雷达干扰器向外发射的干扰信号在空间中直接耦合的信号，以及该干扰信号经环境物体反射的信号，并作为数字延迟自适应滤波器的另一路输入，最终数字延迟自适应滤波器的输入即为需要侦收的雷达信号，可大大地提高侦察与干扰效果；
(4)对于粗延迟所不能实现的延迟时间，也就是小于粗延迟精度的时间则通过微调接收天线阵列与干扰发射天线距离来实现，微调平台的距离调整可实现几个毫米的精度，可实现小于纳秒级的时间延迟，大大提高了延迟时间的精度，达到更好的侦察与干扰效果。
附图说明
图1是实施例中干扰器的原理框图；
附图标记说明：
10 接收电路，101 接收天线阵列，102 低通滤波器，103 AD转换器，20 信号处理电路，201 DSP处理器，202 自适应滤波器，30 干扰信号发生电路，301 噪声发射器，302 混频器，303 自震荡谐波发射器，40 发射电路，401 视频功率放大器，402 带通滤波器，403 干扰发射天线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
参考图1，一种干扰器，包括接收电路10、信号处理电路20、干扰信号发生电路30以及发射电路40，所述接收电路10的信号输出端与信号处理电路20的第一信号输入端连接，信号处理电路20的第一信号输出端与干扰信号发生电路30的信号输入端相连，干扰信号发生电路30的信号输出端与信号处理电路20的第二信号输入端相连，信号处理电路20的第二信号输出端与发射电路40的信号输入端相连。
在另一个实施例中，所述信号处理电路20包括相互通信连接的DSP处理器201和自适应滤波器202；DSP处理器201的第一信号输入端与所述接收电路10的信号输出端相连，DSP处理器201的第一信号输出端与所述干扰信号发生电路30的输入端相连；自适应滤波器202的第一信号输入端与干扰信号发生电路30的输出端相连，自适应滤波器202的第一信号输出端与所述发射电路40的信号输入端相连。
在另一个实施例中，所述干扰信号发生电路30包括噪声发射器301、混频器302和自震荡谐波发射器303，噪声发射器301的信号输入端与所述DSP处理器201的第一信号输出端相连，噪声发射器301的信号输出端与混频器302的第一信号输入端相连，混频器302的信号输出端与所述自适应滤波器202的第一信号输入端相连，自震荡谐波发射器303的信号输出端与混频器302的第二信号输入端相连。
在另一个实施例中，所述接收电路10包括依次通信连接的接收天线阵列101、低通滤波器102和AD转换器103，AD转换器103的信号输出端与所述信号处理电路20的第一信号输入端连接。
在另一个实施例中，所述发射电路40包括依次通信连接的射频功率放大器401、带通滤波器402和干扰发射天线403，射频功率放大器401的信号输入端与所述信号处理电路20的第二信号输出端连接。
工作时，接收电路10将接收并处理后的外部信号d发给DSP处理器201，之后在DSP处理器201中进行傅里叶变换，即可判断出干扰目标的工作频率，噪声发射器301产生和干扰目标工作频率相同的干扰信号，自震荡谐波发生器303可以产生频率丰富的波形信号，经过混频器后可覆盖40Mhz---1Ghz的频率范围，混频后的信号经过自适应滤波器202和DSP处理器201调整后，可识别出外部信号d中的有用信号e，并可发出与干扰目标通讯频率相同的干扰信号Y，形成对干扰目标的强干扰，使干扰目标无法进行正常通行，彻底失去控制，且其电路结构更简单优化。
本发明还公开了上述干扰器的控制方法，包括如下步骤：
a.获取接收电路实时接收到的外部信号d，同时，获取混频器产生干扰信号，作为参考干扰信号J，进入步骤b；
b.将该参考干扰信号J经自适应滤波器处理，获得滤波输出信号Y，并将该滤波输出信号Y与该外部信号在DSP处理器中进行反相叠加，获得该滤波输出信号Y与该外部信号d之间的误差信号e，进入步骤c；
c.计算该误差信号e的均方误差E{e2}，并判断该均方误差E{e2}是否小于预设阈值，若是则将该滤波输出信号Y当作为外部干扰信号发送给发射电路向外发射，并将该误差信号e作为该外部信号d中的有用侦测信号；否则进入步骤d；
d.将该误差信号e反馈至自适应滤波器当中，并根据该误差信号e调整自适应滤波器的数据处理方法，返回步骤b。
在另一个实施例中，所述自适应滤波器中的权矢量W，定义为W＝[W0，W1，…，Wj]T，其中，Wj为所述接收天线阵列上第j根接收天线的权值，T为权矢量W的共轭转置，并初始化权矢量和迭代收敛步长系数，所述步骤b中具体包括如下步骤：
b1.将所述参考干扰信号J经自适应滤波器处理，根据Y＝J·W当前次，W当前次表示由步骤a至步骤d循环操作过程中当前次迭代的权矢量，获得滤波输出信号Y，进入步骤b2；
b2.根据e＝d-Y，将该滤波输出信号Y与该外部信号d进行反相叠加，获得该滤波输出信号Y与该外部信号d之间的误差信号e，进入步骤b3；
b3.根据W下一次＝W当前次+2μ当前次·e·J，获得W下一次，作为步骤a至步骤d循环操作过程中下一次迭代的权矢量，其中，μ当前次为步骤a至步骤d循环操作过程中当前次迭代的迭代收敛步长系数；根据μ下一次＝α·μ当前次+β·e2，获得μ下一次，作为步骤a至步骤d循环操作过程中下一次迭代的迭代收敛步长系数，并进入步骤c，其中，α和β为预设参数，且0＜α＜1，β＞0。
在另一个实施例中，所述自适应滤波器为数字延迟自适应滤波器。
上述方法中，对于自适应滤波的干扰对消算法来说，存在着迭代过程的收敛速度和稳定性问题，其中收敛速度，影响到干扰对消处理的系统时间，直接决定是否能做到收发同时进行；而稳定性是由干扰对消算法的有效性和收敛性决定的，直接影响到干扰对消的效果。因此，一般在保证干扰对消算法收敛的前提下，应尽量选用较大的迭代收敛步长系数μ以提高收敛速度，增强自适应干扰对消系统的实际应用价值。同时，也要考虑由于步长因子过大引起的失调噪声过大，从而降低对消系统的性能。通过调整收迭代收敛步长系数更新公式中的参数α和β，在收敛速度和稳态失调之间达到更好的折衷。
以上所述实施例仅表达了发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。