一种可快速进行展宽量重载的匿影波门展宽系统及方法

技术领域

本发明属于电磁兼容管控技术领域，具体为一种可快速进行展宽量重载的匿影波门展宽系统及方法。

背景技术

舰载电子战侦察设备接收机为宽频段接收机，当本舰雷达或其他用频设备对外辐射电磁波信号时，由于其主副瓣发射出的电磁波信号可能会直接照射到侦察设备侦收天线，且会受到舰面、海面及近区大型反射体反射。这种现象使得该信号极大可能会被本舰侦察设备所侦收，从而导致侦察设备出现大批虚假目标、灵敏度降低且测量误差增大。

解决方法一般有两种：

方法一，滤波：将本舰雷达参数提供给侦察设备，侦察设备设置相应滤波器滤除干扰。

方法二，匿影：向侦察设备对应频段提供与雷达发射脉冲同步的匿影波门信号，在匿影脉冲信号脉冲持续期间，侦察设备接收机停止工作。同时考虑舰面及海面反射的影响，需对雷达发射脉冲信号进行后沿展宽，以保证反射信号也基本落在匿影波门信号脉冲内。

方法一会导致侦察设备某些特定频段侦收功能完全失效，同时根据安装平台武器装备配置情况的不同，侦察设备需设计不同的滤波器，大大提高了其硬件成本及设计成本；方法二会导致侦察设备某些频段侦收时间减少，截获概率降低，但保证了侦察设备全频段侦收功能，且不必增加硬件或进行重复设计。

因此，除对于大工作比或高重频的用频设备采用滤波方式外，其余大多采用匿影的方式消除本舰用频设备对侦察设备的干扰。

目前广泛采用的匿影波门信号展宽方法主要包括电位器调整法和编码计数法，但两种方法均存在一定的不足：

电位器调整法主要通过电位器后接单稳态单路的方式实现匿影波门信号展宽。在进行宽度调整时，需使用相关工具调整电位器阻值，同时需要借助示波器观察调整情况。该方法调整精度低、调整程序繁琐，且单次仅能针对一路信号进行调整，耗时较长。

同时，每次进行备件更换后，都要重新进行展宽量调整。

编码计数法主要通过数字编码器后接可编程逻辑器件实现匿影波门信号展宽。该方法相较电位器调整法调整精度较高，无需借助仪表即可完成调整。但是该方法单次仍只能针对一路信号进行调整，耗时较长，且每次更换备件后仍需重新调整展宽量。

发明内容

本发明提出了一种可快速进行展宽量重载的匿影波门展宽系统。

实现本发明的技术解决方案为：一种可快速进行展宽量重载的匿影波门展宽系统，包括：主控计算机与匿影控制模块，所述主控计算机用于实现人机交互以及向匿影控制模块发送波门展宽控制命令，所述匿影控制模块用于接收主控计算机发送的波门展宽控制命令并完成波门展宽设置。

优选地，所述匿影控制模块包括数据接口电路和FPGA，所述数据接口电路采用串口通信协议与主控计算机、FPGA进行通信。

优选地，所述主控计算机实现人机交互以及向匿影控制模块发送波门展宽控制命令的具体过程为：

主控计算机与数据接口电路建立握手，握手成功后，主控计算机主动按照存储的或者人工设置的匿影波门展宽量设置参数向数据接口电路发送匿影波门展宽量控制命令。

优选地，所述匿影控制模块接收主控计算机发送的波门展宽控制命令并完成波门展宽设置的具体过程为：

数据接口电路通过数据通信链路将控制命令发送至FPGA；

FPGA芯片接收控制命令后，根据所选时钟信号重频将所设置的展宽量转换为时钟信号计数次数；

当检测到对应输入信号脉冲下降沿时，FPGA内计数器按照计算值对时钟信号开始计数，同时将输入信号强制置为高电平状态；对时钟信号计数完成后，停止对输入信号强制置高状态。

本发明还提出了一种可快速进行展宽量重载的匿影波门展宽方法，具体步骤为：

步骤1：通电后主控计算机与数据接口电路建立握手，握手成功后，主控计算机主动按照存储的或者人工设置的匿影波门展宽量设置参数向数据接口电路发送匿影波门展宽量控制命令；

步骤2：数据接口电路通过数据通信链路将控制命令发送至FPGA；

FPGA接收控制命令后，根据所选时钟信号重频将所设置的展宽量转换为时钟信号计数次数；

步骤3：当检测到对应输入信号脉冲下降沿时，FPGA内计数器按照计算值对时钟信号开始计数，同时将输入信号强制置为高电平状态，对时钟信号计数完成后，停止对输入信号强制置高状态。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明借助主控计算机实现了匿影波门信号宽度设置的可视化实时调整，大大降低了相关操作的难度和耗时，可快速应对舰船周围多变的物理环境；本发明中相关波门展宽量参数设置完成后即存储在主控计算机内，每次开机后自动对存储的设置参数进行加载，更换备件后只需要重启设备即可，速度快，操作方便。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明匿影波门信号展宽方案原理图。

图2是本发明FPGA内部控制流程图。

图3为本发明匿影波门设置画面示意图。

图4为本发明匿影波门展宽量控制命令接报文格式。

图5为本发明相关信号时序关系图。

具体实施方式

一种可快速进行展宽量重载的匿影波门展宽系统，主要应用于消除或降低用频设备对同舰船被动侦收设备干扰的一种手段，其核心思想为通过大规模集成电路和相关串口通信协议，借助主控计算机实现匿影波门信号宽度设置的可视化实时调整，以适应当前匿影波门信号的展宽量可快速重载的需求。包括：主控计算机与匿影控制模块，所述主控计算机用于实现人机交互以及向匿影控制模块发送波门展宽控制命令，所述匿影控制模块用于接收主控计算机发送的波门展宽控制命令并完成波门展宽设置。

具体地，所述匿影控制模块包括数据接口电路和FPGA，所述数据接口电路采用串口通信协议与主控计算机、FPGA进行通信。

所述主控计算机实现人机交互以及向匿影控制模块发送波门展宽控制命令的具体过程为：

主控计算机与数据接口电路建立握手。握手成功后，主控计算机主动按照存储的或者人工设置的匿影波门展宽量设置参数向数据接口电路发送匿影波门展宽量控制命令，图4为匿影波门展宽量控制命令接报文格式。

用户可直接在主控计算机上设置相关匿影波门信号展宽量，设置完成后发送匿影波门展宽量控制命令，图3为设置画面示意图。

所述匿影控制模块接收主控计算机发送的波门展宽控制命令并完成波门展宽设置的具体过程为：

数据接口电路通过数据通信链路(如FSMC总线等)将控制命令发送至FPGA。FPGA芯片接收控制命令后，根据所选时钟信号频率将所设置的展宽量转换为时钟信号计数次数：设时钟信号频率为F(HZ)，展宽量设置为T(s)，则计数次数N＝T×F。即若设置展宽量参数为8μs，时钟信号重频为125MHz，则时钟信号计数次数N＝8×10

当检测到对应输入信号脉冲下降沿时，FPGA内计数器按照计算值对时钟信号开始计数，同时将输入信号强制置为高电平状态。对时钟信号计数完成后，停止对输入信号强制置高状态。FPGA内部控制流程见图2，相关信号时序关系见图5，最终输出信号脉宽为原脉宽加展宽量，周期保持不变。

一种可快速进行展宽量重载的匿影波门展宽方法，具体步骤为：

步骤1：通电后主控计算机与数据接口电路建立握手。握手成功后，主控计算机主动按照存储的或者人工设置的匿影波门展宽量设置参数向数据接口电路发送匿影波门展宽量控制命令，图4为匿影波门展宽量控制命令接报文格式。

步骤2：数据接口电路通过数据通信链路(如FSMC总线等)将控制命令发送至FPGA。FPGA接收控制命令后，根据所选时钟信号频率将所设置的展宽量转换为时钟信号计数次数：设时钟信号频率为F(HZ)，展宽量设置为T(s)，则计数次数N＝T×F。即若设置展宽量参数为8μs，时钟信号重频为125MHz，则时钟信号计数次数N＝8×10

步骤3：当检测到对应输入信号脉冲下降沿时，FPGA内计数器按照计算值对时钟信号开始计数，同时将输入信号强制置为高电平状态。对时钟信号计数完成后，停止对输入信号强制置高状态。FPGA内部控制流程如图2所示，相关信号时序关系见图5，最终输出信号脉宽为原脉宽加展宽量，周期保持不变。

若需要人工进行波门展宽量参数重新设置，设备用户可直接在主控计算机上设置相关匿影波门信号展宽量，设置完成后发送匿影波门展宽量控制命令，图3为设置画面示意图。FPGA芯片接收控制命令后，重复步骤2、3相关过程。同时，人工进行的相关设置存储在主控计算机内，设备重启后重新完成步骤1～步骤3相关过程。

本发明可使匿影波门信号展宽量重载时间大大缩短，操作难度大大降低。同时使得设备用户也能完成该项过程，可充分满足因舰船周围物理环境变化而产生的匿影波门展宽量快速调整需求。