基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，所述系統包括多個傳感節點群、每個傳感節點群對應一個接續網關，多個接續網關連接至一個自適應被動式雷達信號處理裝置；每個傳感節點群由多個傳感節點構成，傳感節點將所接收到的雷達電磁信號，經由接續網關，傳至自適應被動式雷達信號處理裝置，由其進行動態處理。本實用新型專利技術可以用來對雷達電磁環境進行實時計量和測試?？梢宰龅桨踩[蔽，暴露自身目標的概率大大降低，提高了設備的生存率。該系統靈活利用了超寬帶接收、DSP和FPGA、GIS以及可視化和虛擬儀器等先進技術，高速實時處理雷達信號，全面偵察雷達電磁環境。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統
本技術涉及一種雷達信號監測系統，具體地說，涉及一種基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統。
技術介紹
近年來，我國在雷達技術上有了長足進步。許多雷達裝備主要用于電子偵察、電子對抗和電子干擾等，在進行探測的同時，也帶來了若干弊端，由于雷達計量測試的不準確，導致多種信號的干擾和混迭，直接后果為:一是不能有效發射電磁信號成功捕獲目標，二是降低目標的命中率，造成攻擊偏差甚至誤傷；三是系統發生故障后不能快速自動檢測和恢復；四是雷達計測的不準確則會導致暴露己方設備參數、降低效能等嚴重后果。因此，迫切需要雷達信號監測系統，用以接收空間雷達信號，進行綜合計量(提供參數等信息)和復合測試(搜索跟蹤定位、查找頻譜分布等)，從而有效提供修正依據、射擊參數(摧毀雷達信息和電子干擾信息等)?；?，我們提出了自適應被動式雷達信號監測系統，用來對雷達電磁環境進行實時計量和測試。
技術實現思路
本技術需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，它可以用來對雷達電磁環境進行實時計量和測試。為解決上述問題，本技術采用如下技術方案:本技術提供了一種基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，所述系統包括多個傳感節點群、每個傳感節點群對應一個接續網關，多個接續網關連接至一個自適應被動式雷達信號處理裝置；每個傳感節點群由多個傳感節點構成，傳感節點將所接收到的雷達電磁信號，經由接續網關，傳至自適應被動式雷達信號處理裝置，由其進行動態處理。所述傳感節點包含傳感節點微處理器，所述傳感節點微處理器連接有雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模塊及電池，無線發射模塊連接射頻天線。所述接續網關包含接續網關微處理器，接續網關微處理器連接有雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模塊及電池，無線發射模塊連接射頻天線。所述自適應被動式雷達信號處理裝置包含高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機以及嵌入式VXI計測系統兩大部分；高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機通過通訊總線和射頻電纜接口，接入嵌入式VXI計測系統；所述自適應被動式雷達信號處理裝置利用高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機將接收的雷達電磁信號通過接收機的通道選擇和預處理，通過通訊總線和射頻電纜接口，進入嵌入式VXI計測系統。高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機連接有超寬帶天線、射頻信號發射源和程序目標模擬器。嵌入式VXI計測系統包括零槽控制器、參數測量儀、高速測向處理儀、可視化高速硬件加速圖形顯示儀，以及電源、數據采集與同步處理儀和程控微波信號源；將接收的雷達信號，通過參數測量儀進行參數計量和測試；通過無線測向算法的高速電路測向儀，采用無線測向算法，對雷達信號進行頻譜分析和方向測量；再利用基于地理信息系統(GIS)的可視化技術和高速圖像處理顯示芯片，開發探測頻譜空間方位的電子高速電路顯示模塊，并將結果利用電磁波高速顯示儀進行可視化顯示。本技術的工作原理是:傳感節點將節點接收的雷達電磁信號，經由接續網關傳輸給自適應被動式雷達信號處理裝置。該處理裝置將接收的雷達信號，通過參數測量儀進行參數計量和測試；通過無線測向算法的高速電路測向儀，采用無線測向算法，對雷達信號進行頻譜分析和方向測量；再利用基于地理信息系統(GIS)的可視化技術和高速圖像處理顯示芯片，開發探測頻譜空間方位的電子高速電路顯示模塊，并將結果利用電磁波高速顯示儀進行可視化顯示，為決策提供保障和參考依據。本技術由于是自適應被動式設備，可以做到安全隱蔽，暴露自身目標的概率大大降低，提高了設備的生存率。該系統靈活利用了超寬帶接收、DSP和FPGA、GIS以及可視化和虛擬儀器等先進技術，高速實時處理雷達信號，全面偵察雷達電磁環境。本技術對雷達既可進行綜合計量(提供參數等信息)，也可進行復合測試(搜索跟蹤定位、查找頻譜分布)，從而有效提供修正依據、射擊諸元等信息，切實保障主動權。重要意義主要在于雷達在對目標進行跟蹤和定位時效能的提高，一是能夠有效發射電磁信號成功捕獲目標，二是提高目標的命中率，減小攻擊偏差；三是系統發生故障后能夠快速自動檢測和恢復。本技術可根據電磁波識別和分析情況，為電子對抗和指揮提供強有力的信息支撐和決策依據?！靖綀D說明】圖1為本技術的結構框圖。圖2為本技術的傳感節點電路框圖。圖3為本技術的接續網關電路框圖。圖4為本技術的自適應被動式雷達信號處理裝置電路框圖?！揪唧w實施方式】如圖1所示，本技術為具備電磁波采集、無線信道傳輸、自適應被動式雷達計量測試等多項功能的一種基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統。圖1為本技術的結構框圖。所示系統中現有自適應被動式雷達信號處理裝置I個，分別連接η個接續網關。其中這η個接續網關分別通過無線信道與各自的傳感節點群相連。在一般情況下，傳感節點的驅動程序要有初始化和串口數據處理部分。各傳感節點將采集來的電磁波信號，通過無線信道，傳至接續網關I?η，再由各接續網關傳至自適應被動式雷達信號處理裝置。圖2為本技術的傳感節點部分電路框圖。該傳感節點包含傳感節點微處理器、雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模塊及射頻天線、電池。傳感節點將節點接收的雷達電磁信號，由無線發射模塊及射頻天線，發射給后級的接續網關。圖3為本技術的接續網關部分電路框圖。該接續網關包含接續網關微處理器、雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模塊及射頻天線、電池。接續網關將傳感節點傳輸過來的雷達電磁信號，由無線發射模塊及射頻天線，發射給后級的自適應被動式雷達信號處理裝置。圖4為本技術的自適應被動式雷達信號處理裝置部分電路框圖。所述自適應被動式雷達信號處理裝置包含高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機以及嵌入式VXI計測系統兩大部件。本處理裝置利用高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機，將接收的雷達電磁信號，通過接收機的通道選擇和預處理，通過特定的協議和計算機接口，進入嵌入式VXI計測系統。嵌入式VXI計測系統包括零槽控制器、參數測量儀、高速測向處理儀、可視化高速硬件加速圖形顯示儀，以及電源、數據采集與處理、同步、程控微波信號源等其他設備。將接收的雷達信號，通過參數測量儀進行參數計量和測試；通過無線測向算法的高速電路測向儀，采用無線測向算法，對雷達信號進行頻譜分析和方向測量；再利用基于地理信息系統(GIS)的可視化技術和高速圖像處理顯示芯片，開發探測頻譜空間方位的電子高速電路顯示模塊，并將結果利用電磁波高速顯示儀進行可視化顯示，為決策提供保障和參考依據。最后應說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本技術所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本技術的保護范圍之中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于：所述系統包括多個傳感節點群、每個傳感節點群對應一個接續網關，多個接續網關連接至一個自適應被動式雷達信號處理裝置；每個傳感節點群由多個傳感節點構成，傳感節點將所接收到的雷達電磁信號，經由接續網關，傳至自適應被動式雷達信號處理裝置，由其進行動態處理。2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于：所述傳感節點包含傳感節點微處理器，所述傳感節點微處理器連接有雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模塊及電池，無線發射模塊連接射頻天線。3.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于：所述接續網關包含接續網關微處理器，接續網關微處理器連接有雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模塊及電池，無線發射模塊連接射頻天線。4.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于：所述自適應被動式雷達信號處理裝置包含高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機以及嵌入式VXI計測系統兩大部分；高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機通過通訊總線和射頻電纜接口，接入嵌入式VXI計測系統。5.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于：高性能被動式超寬帶數字式雷達信號接收機連接有超寬帶天線、射頻信號發射源和程序目標模擬器。6.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于：嵌入式VXI計測系統包括零槽控制器、參數測量儀、高速測向處理儀、可視化高速硬件加速圖形顯示儀，以及電源、數據采集與同步處理儀和程控微波信號源。...

【技術特征摘要】
1.一種基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于:所述系統包括多個傳感節點群、每個傳感節點群對應一個接續網關，多個接續網關連接至一個自適應被動式雷達信號處理裝置；每個傳感節點群由多個傳感節點構成，傳感節點將所接收到的雷達電磁信號，經由接續網關，傳至自適應被動式雷達信號處理裝置，由其進行動態處理。2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于:所述傳感節點包含傳感節點微處理器，所述傳感節點微處理器連接有雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模塊及電池，無線發射模塊連接射頻天線。3.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的自適應被動式雷達信號監測系統，其特征在于:所述接續網關包含接續網關微處理器，接續網關微處理器連接有雷達電磁信號接收天線、串口模塊、無線發射模...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳春，張帆，張繼春，馬鵬飛，魏聞博，張建立，楊海波，蔡宏圖，常書杰，
申請(專利權)人：中國人民解放軍陸軍軍官學院，
類型：實用新型
國別省市：