一种复杂电磁环境信号产生仪的制作方法

本实用新型涉及信号发生技术领域，具体涉及一种复杂电磁环境信号产生仪。

背景技术：

国内对战场电磁环境生成的研究尚处于发展阶段，已经有公司研制成功了相应的战场电子战装备信号模拟设备，能够软件无线电技术模拟vhf/uhf/l频段、内雷达和通信信号，能够模拟产生常规脉冲、脉冲压缩、脉冲多普勒、频率捷变以及重频参差等雷达信号，还能产生cw/fm/ask/fsk/bpsk等各种模拟或数字通信信号，也能模拟如link4a/link11等复杂的数据链信号。不过这些都是对单个或少数路通信信号的模拟，对于真实战场通信环境中的高频段、多样式、高密度的电磁信号环境的仿真研究还有待进一步增强。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种能够生产多种干扰信号的复杂电磁环境信号产生仪。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种复杂电磁环境信号产生仪，包括人机交互模块、主控单元、dsp控制单元、fpga、合路器单元和接口单元；所述接口单元与主控单元双向连接，用于实现信号产生仪与外围设备的连接；所述人机交互模块与主控单元双向连接，用于输入控制命令并显示输出的数据；所述主控单元与dsp控制单元之间双向连接，主控单元用于数据传输、计算、人机交互以及系统控制；所述dsp控制单元与fpga之间双向连接，dsp控制单元用于完成干扰信号参数的控制输出；所述主控单元、dsp控制单元和fpga的时钟输入端分别与时钟模块连接，时钟模块用于为主控单元、dsp控制单元以及fpga提供工作时钟；所述fpga的四路输出端分别经过一个d/a模块后与一个幅度调节模块的输入端连接，四个幅度调节模块的输出端分别与合路器单元的输入端连接，所述fpga用于合成多路数字干扰信号，并将合成的多路数字干扰信号分别输入给一个d/a模块进行处理，d/a模块用于实现信号的上变频和将数字形式的干扰信号转换为模拟形式的干扰信号，幅度调节模块用于对输入的模拟干扰信号进行幅度调节，合路器单元用于将幅度调节后的多路模拟干扰信号进行合路输出，合路器单元的输出端输出复杂干扰信号。

进一步的，所述信号产生仪还包括电源模块，所述电源模块与信号产生仪中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源。

进一步的，所述人机交互模块包括用于实现参数的显示的显示单元和用于输入控制命令的键盘单元；所述显示单元与主控单元的信号输出端连接，键盘单元与主控单元的信号输入端连接。

进一步的，所述接口单元包括lan接口、usb接口以及rs232接口。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型的信号产生仪可以产生窄带干扰、宽带干扰、扫频干扰、碰撞干扰、阻塞干扰、瞄准干扰等多种复杂干扰信号，功能强大，使用方便。此外，本实用新型的信号产生仪采用了模块化的设计思路，使得仪器体积大大减少，满足了小型化的要求。

附图说明

图1是本实用新型的硬件原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种复杂电磁环境信号产生仪，包括人机交互模块、主控单元、dsp控制单元、fpga、合路器单元和接口单元；接口单元与主控单元双向连接，用于实现信号产生仪与外围设备的连接；人机交互模块与主控单元双向连接，用于输入控制命令并显示输出的数据；主控单元与dsp控制单元之间双向连接，主控单元用于数据传输、计算、人机交互以及系统控制；dsp控制单元与fpga之间双向连接，dsp控制单元用于完成干扰信号参数的控制输出；主控单元、dsp控制单元和fpga的时钟输入端分别与时钟模块连接，时钟模块用于为主控单元、dsp控制单元以及fpga提供工作时钟；fpga的四路输出端分别经过一个d/a模块后与一个幅度调节模块的输入端连接，四个幅度调节模块的输出端分别与合路器单元的输入端连接，fpga用于合成多路数字干扰信号，并将合成的多路数字干扰信号分别输入给一个d/a模块进行处理，d/a模块用于实现信号的上变频和将数字形式的干扰信号转换为模拟形式的干扰信号，幅度调节模块用于对输入的模拟干扰信号进行幅度调节，实现干扰信号的电平控制；合路器单元用于将幅度调节后的多路模拟干扰信号进行合路输出，合路器单元的输出端输出复杂干扰信号。

信号产生仪还包括电源模块，电源模块与信号产生仪中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源。

如图1所示，接口单元包括lan接口、usb接口以及rs232接口。

如图1所示，人机交互模块包括用于实现参数的显示的显示单元和用于输入控制命令的键盘单元；显示单元与主控单元的信号输出端连接，键盘单元与主控单元的信号输入端连接。

本实用新型中，fpga用于产生各种干扰信号，包括宽带、窄带、阻塞以及瞄准等干扰信号，四个d/a模块用于实现各种干扰信号的上变频和数模转换。信号的合路则通过模拟合路器实现。幅度调节模块用于实现干扰信号的电平控制。合路器单元用于完成干扰信号的混合。

由于fpga逻辑较多，因此采用altera公司的高端fpgastratixⅱ系列，stratixⅱ系列的fpga的采用tsmc的90nm低k绝缘工艺技术，等价逻辑单元高达180k，嵌入式存储器达到9mbits，stratixⅱ的fpga不但具有极高的性能和密度，还针对器件总功率进行了优化。在具体的设计实现中，选用了ep2s90f1020c4作为发端电路的核心器件，配合ad9957实现各种干扰信号的产生。本实用新型使用了4片ad9957，ad9957支持高达400mhz的正交数字上变频器。由于ad9957内部集成了高速dds、14bitdac、时钟倍频电路和数字滤波器，当应用于无线或有线通信基础设施系统时，可以实现基带上的变频，使数据传输简单、成本低、效率高。1gsample/s的数控振荡器(nco)和dac允许ad9957提供达到400mhz的直接输出，因此无需使用上级变频，而且降低了对滤波器的要求。ad9957这些特性刚好满足干扰信号信号产生。

本实用新型的信号产生仪可以产生窄带干扰、宽带干扰、扫频干扰、碰撞干扰、阻塞干扰、瞄准干扰等多种复杂干扰信号，功能强大，使用方便。此外，本实用新型的信号产生仪采用了模块化的设计思路，使得仪器体积大大减少，满足了小型化的要求。

显然，上述实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

技术特征：

1.一种复杂电磁环境信号产生仪，其特征在于：包括人机交互模块、主控单元、dsp控制单元、fpga、合路器单元和接口单元；所述接口单元与主控单元双向连接，用于实现信号产生仪与外围设备的连接；所述人机交互模块与主控单元双向连接，用于输入控制命令并显示输出的数据；所述主控单元与dsp控制单元之间双向连接，主控单元用于数据传输、计算、人机交互以及系统控制；所述dsp控制单元与fpga之间双向连接，dsp控制单元用于完成干扰信号参数的控制输出；所述主控单元、dsp控制单元和fpga的时钟输入端分别与时钟模块连接，时钟模块用于为主控单元、dsp控制单元以及fpga提供工作时钟；所述fpga的四路输出端分别经过一个d/a模块后与一个幅度调节模块的输入端连接，四个幅度调节模块的输出端分别与合路器单元的输入端连接，所述fpga用于合成多路数字干扰信号，并将合成的多路数字干扰信号分别输入给一个d/a模块进行处理，d/a模块用于实现信号的上变频和将数字形式的干扰信号转换为模拟形式的干扰信号，幅度调节模块用于对输入的模拟干扰信号进行幅度调节，合路器单元用于将幅度调节后的多路模拟干扰信号进行合路输出，合路器单元的输出端输出复杂干扰信号。

2.根据权利要求1所述的复杂电磁环境信号产生仪，其特征在于：所述信号产生仪还包括电源模块，所述电源模块与信号产生仪中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源。

3.根据权利要求1所述的复杂电磁环境信号产生仪，其特征在于：所述人机交互模块包括用于实现参数的显示的显示单元和用于输入控制命令的键盘单元；所述显示单元与主控单元的信号输出端连接，键盘单元与主控单元的信号输入端连接。

4.根据权利要求1所述的复杂电磁环境信号产生仪，其特征在于：所述接口单元包括lan接口、usb接口以及rs232接口。

技术总结
本实用新型公开了一种复杂电磁环境信号产生仪，涉及信号发生技术领域。所述信号产生仪包括人机交互模块，人机交互模块与主控单元双向连接，主控单元与DSP控制单元之间双向连接，DSP控制单元与FPGA之间双向连接，FPGA的四路输出端分别经过一个D/A模块后与幅度调节模块的输入端连接，幅度调节模块的输出端与合路器单元的输入端连接，合路器单元的输出端输出复杂干扰信号。本实用新型的信号产生仪可以产生窄带干扰、宽带干扰、扫频干扰、碰撞干扰、阻塞干扰、瞄准干扰等多种复杂干扰信号，功能强大。

技术研发人员：甄红涛;牛刚;雷正伟;袁祥波;王天;贾锋;李志伟;刘卫明;高婕
受保护的技术使用者：中国人民解放军32181部队
技术研发日：2020.06.04
技术公布日：2020.10.23