一种短时猝发信号超宽带捕获接收机的制作方法

本发明涉及短时猝发信号捕获，尤其涉及一种短时猝发信号超宽带捕获接收机。

背景技术：

1、短时猝发信号是一种突发通信信号，其主要特点是发生时刻随机、信号脉宽较短，通常不到1s，因而具有很强的抗侦察能力，常用于隐蔽通信领域，如潜艇对外通信等。基于猝发信号的上述特征，非合作方要在没有任何先验信息的条件下，捕获猝发信号是极其困难的。在非合作条件下完成短时猝发信号的捕获，由于猝发信号的频段未知，为避免漏检，需要在超宽带范围进行检测。

2、目前，常规主流的超宽带频谱测量技术主要基于“本振扫描+中频滤波”的扫频式结构开展，但该扫频式结构有一个无法避免的问题，本振信号周期性地按一定的步进扫描，在扫描带外的信号将无法被检测到。此种检测模式，适用于稳态信号，对短时猝发信号、跳频信号等非稳态信号的检测不适用。

3、此外，还有研究人员提出了“通过对全频带信号的实时频谱分析”的技术方案，以克服扫频模式带来的信号漏检问题。但是这种方式存在以下问题：受限于adc的采样能力、fpga的处理能力，该方案只能针对某特定频段的猝发信号进行捕获，无法对超宽带(1ghz～50ghz)条件下的猝发信号进行捕获，因此在非合作短时猝发信号频段未知的情况下，可能导致检测带外信号的漏检。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种短时猝发信号超宽带捕获接收机，用以解决现有捕获方式容易漏检短时猝发信号的问题。

2、本发明公开了一种短时猝发信号超宽带捕获接收机，包括：

3、天线组模块，用于捕获n个不同频段的射频信号，所述n个不同频段的射频信号的频率是依次递增且连续的；将所述n个不同频段划分为低频段、中频段和高频段；

4、n个信号处理通道，每个信号处理通道处理一个频段的射频信号；低频段对应的信号处理通道包括数据处理模块；中频段对应的信号处理通道包括依次连接的频率跟踪模块和数据处理模块；高频段对应的信号处理通道包括依次连接的超外差降频模块、频率跟踪模块和数据处理模块；其中，所述超外差降频模块，用于将天线捕获的高频段的射频信号搬移至中频段；所述频率跟踪模块，用于将搬移至中频段的射频信号、或者天线捕获的中频段的射频信号搬移至数据处理频段；所述数据处理模块，用于对搬移至数据处理频段的射频信号、或者天线捕获的低频段的射频信号进行判别并捕获短时猝发信号。

5、在上述方案的基础上，本发明还做出了以下改进：

6、进一步，所述天线组模块包括n个不同频段的天线组子模块，每一频段的天线组子模块包括依次连接的天线、低噪声放大器和一级滤波器；其中，

7、低噪声放大器的输入端用于接收天线捕获的当前频段的原始信号，低噪声放大器的输出端连接一级滤波器的输入端，一级滤波器的输出端输出天线捕获的当前频段的射频信号。

8、进一步，所述超外差降频模块包括二级混频器、二级滤波器和本振源；其中，

9、二级混频器的第一输入端用于接收相应频段的射频信号；二级混频器的第二输入端连接相应频段的本振源，二级混频器的输出端连接二级滤波器的输入端，二级滤波器的输出端用于输出搬移至中频段的射频信号。

10、进一步，所述频率跟踪模块包括功分器、瞬时测频器、数字化跟踪频率源、三级混频器和三级滤波器；其中，

11、功分器的输入端用于接收搬移至中频段的射频信号、或者天线捕获的中频段的射频信号；

12、功分器的第一输出端连接三级混频器的第一输入端，功分器的第二输出端连接瞬时测频器的输入端，瞬时测频器的输出端连接数字化跟踪频率源的输入端，数字化跟踪频率源的输出端连接三级混频器的第二输入端；

13、三级混频器的输出端连接三级滤波器的输入端，三级滤波器的输出端用于输出搬移至数据处理频段的射频信号。

14、进一步，所述数据处理模块包括依次连接的ad转换组件、信道化及频谱分析组件、以及频率模板触发组件；其中，

15、ad转换组件用于对搬移至数据处理频段的射频信号、或者天线捕获的低频段的射频信号进行模数转换；

16、信道化及频谱分析组件，用于将模数转换后的数字信号划分到多个窄带，并对各个窄带的信号进行频谱分析，得到相应的频谱分析结果；

17、频率模板触发组件，用于对频谱分析结果进行频率模板触发，判断是否存在短时猝发信号。

18、进一步，所述ad转换组件的采样频率适配于所述数据处理频段的频段区间范围。

19、进一步，所述一级滤波器的带通滤波频段参数与捕获的射频信号所处频段的频段区间范围相同；

20、所述二级滤波器的带通滤波频段参数与搬移至中频段的频段区间范围相同；

21、所述三级滤波器的带通滤波频段参数与搬移至数据处理频段的频段区间范围相同。

22、进一步，所述接收机还包括数据存储模块，用于当判别出短时猝发信号时，存储短时猝发信号对应的频谱分析结果。

23、进一步，所述低频段包括一个频段，该频段的频率范围为1ghz～2ghz；

24、所述中频段包括一个频段，该频段的范围为2ghz～18ghz；

25、所述高频段包括两个频段，两个频段的频率范围分别为18ghz～34ghz、34ghz～50ghz。

26、进一步，所述数据处理频段的频段参数为0.3ghz～2.3ghz。

27、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

28、1)本发明提供的短时猝发信号超宽带捕获接收机，通过划分多个频带，并将较高的频带通过超外差技术搬移到较低的频带进行处理，还采用瞬时测频技术排除掉较宽待测频段内无用的信号，将处理能力集中到较窄的范围内，有效解决了对1ghz～50ghz频带范围内非合作短时猝发信号的捕获问题；

29、2)本发明提供的短时猝发信号超宽带捕获接收机，有效克服了“本振扫描+中频滤波”的扫频模式下对短时猝发信号的漏检问题，提升了短时猝发信号的检测精度。

30、3)本发明中的接收器能够在非合作条件下实现对短时猝发信号的超宽带捕获，对反潜作战等方面有重要的意义。

31、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述天线组模块包括n个不同频段的天线组子模块，每一频段的天线组子模块包括依次连接的天线、低噪声放大器和一级滤波器；其中，

3.根据权利要求2所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述超外差降频模块包括二级混频器、二级滤波器和本振源；其中，

4.根据权利要求3所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述频率跟踪模块包括功分器、瞬时测频器、数字化跟踪频率源、三级混频器和三级滤波器；其中，

5.根据权利要求4所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述数据处理模块包括依次连接的ad转换组件、信道化及频谱分析组件、以及频率模板触发组件；其中，

6.根据权利要求5所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述ad转换组件的采样频率适配于所述数据处理频段的频段区间范围。

7.根据权利要求5所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述一级滤波器的带通滤波频段参数与捕获的射频信号所处频段的频段区间范围相同；

8.根据权利要求1-7中任一项所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述接收机还包括数据存储模块，用于当判别出短时猝发信号时，存储短时猝发信号对应的频谱分析结果。

9.根据权利要求1所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述低频段包括一个频段，该频段的频率范围为1ghz～2ghz；

10.根据权利要求9所述的短时猝发信号超宽带捕获接收机，其特征在于，所述数据处理频段的频段参数为0.3ghz～2.3ghz。

技术总结
本发明涉及一种短时猝发信号超宽带捕获接收机，属于短时猝发信号捕获技术领域，解决了现有捕获方式容易漏检短时猝发信号的问题。该接收机包括：天线组模块，用于捕获N个不同频段的射频信号，所述N个不同频段的射频信号的频率是依次递增且连续的；将所述N个不同频段划分为低频段、中频段和高频段；N个信号处理通道，每个信号处理通道处理一个频段的射频信号；低频段对应的信号处理通道包括数据处理模块；中频段对应的信号处理通道包括依次连接的频率跟踪模块和数据处理模块；高频段对应的信号处理通道包括依次连接的超外差降频模块、频率跟踪模块和数据处理模块。

技术研发人员：杨丰茂,王森,王斌
受保护的技术使用者：北京振兴计量测试研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11