本發(fā)明涉及信號處理,具體地,涉及一種無線干擾信號處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、在當(dāng)今的航天領(lǐng)域,各型號火箭的外測系統(tǒng)在運行過程中面臨著一系列復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn),其中射頻產(chǎn)品無線信號的同頻干擾問題尤為突出。
2、隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,多種型號的火箭測試工作日益頻繁,并行測試已成為常態(tài)。在這種情況下,各型號火箭外測系統(tǒng)所使用的射頻產(chǎn)品無線信號點頻往往相同。這就導(dǎo)致了在多型號火箭同時進行總測期間,地面無線信號接收設(shè)備會不可避免地受到不同程度的同頻干擾影響。
3、例如,當(dāng)火箭a和火箭b同時進行總測時,天線a會按照測試流程給火箭a發(fā)射一段連續(xù)波信號,目的是用以驗證火箭a的某一特定功能。然而,對于火箭b而言,天線a發(fā)出的這個信號并非其所需,而是成為了干擾信號。當(dāng)該干擾信號被火箭b接收到時,會給測試工作帶來諸多困擾。首先,在信號層面,干擾信號的混入使得火箭b接收到的無線信號變得復(fù)雜,原本用于判斷火箭b自身工作狀態(tài)的信號特征可能被干擾信號掩蓋或扭曲。這就導(dǎo)致測試判讀人員在分析數(shù)據(jù)時面臨極大的困難,難以準(zhǔn)確區(qū)分火箭b自身的工作狀態(tài)信號和來自火箭a的干擾信號。
4、其次,從判斷準(zhǔn)確性角度來看,這種干擾可能導(dǎo)致測試判讀人員無法準(zhǔn)確判斷箭、地產(chǎn)品的真實工作狀態(tài)。在復(fù)雜的廠房電磁環(huán)境下,原本就存在一定的背景電磁噪聲,再加上同頻干擾信號的影響,使得情況更加復(fù)雜。測試人員極有可能把產(chǎn)品本身設(shè)計缺陷誤判為是受廠房復(fù)雜電磁環(huán)境影響的偶發(fā)現(xiàn)象,從而延誤產(chǎn)品問題的發(fā)現(xiàn)和解決,對火箭的研發(fā)和測試工作帶來嚴(yán)重的潛在風(fēng)險。
5、此外,隨著航天任務(wù)的日益增多和對測試效率要求的不斷提高,高密度發(fā)射已經(jīng)成為航天測試工作的常態(tài)。在這種形勢下,解決同一廠房多型號并行測試時的同頻干擾問題變得迫在眉睫。如果不能有效地解決這一問題,不僅會影響單個火箭的測試準(zhǔn)確性和可靠性,還會從整體上降低整個測試工作的效率,增加測試成本和時間成本,進而可能對航天項目的進度和質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
6、通過對專利文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn),公開號為cn?112953665?a的專利公開了一種干擾試驗系統(tǒng)、干擾信號調(diào)制及其功率檢測方法,系統(tǒng)包括:無線通信設(shè)備;干擾信號發(fā)射系統(tǒng),用于發(fā)射干擾信號;干擾信號包括:寬帶噪聲干擾信號、脈沖干擾信號和組合干擾信號;干擾信號檢測設(shè)備,設(shè)置在待測北斗導(dǎo)航定位設(shè)備上,用于檢測干擾信號的功率值并將功率值通過無線通信設(shè)備發(fā)送到干擾信號發(fā)射系統(tǒng);干擾信號發(fā)射系統(tǒng)根據(jù)功率值和功率閾值調(diào)節(jié)干擾信號的當(dāng)前功率值。該專利系統(tǒng)組成及信號處理流程復(fù)雜,如干擾試驗系統(tǒng)涉及多設(shè)備及參數(shù)配置。
7、綜上所述,針對如何有效地解決多型號火箭并行測試時的同頻干擾問題,提升測試效率,確保測試判讀的準(zhǔn)確性的問題,研究一種無線干擾信號處理系統(tǒng)及方法成為當(dāng)下亟待解決的關(guān)鍵任務(wù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種無線干擾信號處理系統(tǒng)及方法。
2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種無線干擾信號處理系統(tǒng),包括:
3、信號多通道采集模塊,用于將無線信號中的模擬信號轉(zhuǎn)化為可供處理的數(shù)字信號,信號多通道采集模塊包括多個芯片和通訊模塊;
4、信號干擾抑制模塊,采用在兩個火箭的中點設(shè)置新增天線的方式,通過新增天線與發(fā)射干擾信號的源天線配合發(fā)射不同信號,同時設(shè)置兩個火箭的不同接收狀態(tài),利用基于天線特定信號發(fā)射順序的火箭連續(xù)波干擾抑制方法實現(xiàn)將受干擾的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為無干擾的數(shù)字信號;
5、所述基于天線特定信號發(fā)射順序的火箭連續(xù)波干擾抑制方法為:設(shè)置火箭a和火箭b初始為常開狀態(tài),天線c發(fā)射閉合信號,天線a發(fā)送連續(xù)波信號,受干擾火箭b率先收到天線c的閉合信號,再收到天線a的持續(xù)波信號,從而抑制連續(xù)波干擾;或
6、設(shè)置火箭a和火箭b初始為閉合狀態(tài),天線c發(fā)送連續(xù)波信號,天線a發(fā)送開啟信號,受干擾火箭b先收到天線c的連續(xù)波干擾信號,再收到天線a的開啟信號;
7、綜測設(shè)備,接收信號干擾抑制模塊處理后的數(shù)字信號,并傳輸至判讀軟件進行人工判讀。
8、優(yōu)選地,信號多通道采集模塊包括4個ad9364信號采集芯片、1個xc7z100?-2ffg900芯片和通訊模塊,通訊模塊包括adg1608、plx9054和max3490,信號多通道采集模塊的工作方式是利用ad9364芯片對無線信號進行采集,并將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,然后,通過數(shù)據(jù)總線傳送至xc7z100?-?2ffg900芯片上,利用xc7z100?-?2ffg900芯片將處理好的數(shù)據(jù)傳輸?shù)交鸺齜的無線信號干擾抑制模塊。
9、優(yōu)選地,信號干擾抑制模塊在火箭a和火箭b同時總測期間,針對天線a給火箭a發(fā)射的連續(xù)波信號對火箭b造成的干擾進行抑制,在火箭a和火箭b的中點新增天線c。
10、優(yōu)選地,天線c的開啟/閉合信號的脈沖信號參數(shù)設(shè)置如下:
11、頻率c(中心頻率±1000khz可調(diào));接收帶寬bs(bs=f-f0),且|bs|≥2.5mhz;其中,f?表示脈沖信號的頻率范圍,f0表示脈沖信號的中心頻率;
12、信號功率在-90dbw≤p≤-30dbw范圍內(nèi)可調(diào);調(diào)制脈沖:脈沖寬度:0.8μs±0.3μs可調(diào);
13、前沿:0~0.2μs可調(diào);
14、后沿:0~0.2μs可調(diào)。
15、本發(fā)明還提供了一種無線干擾信號處理方法,包括以下步驟:
16、步驟s1,在火箭a和火箭b的中點新增天線c,并設(shè)置火箭a和火箭b對某連續(xù)波的接收狀態(tài)為常開模式;
17、步驟s2,讓天線a和天線c同時發(fā)射信號,其中天線a發(fā)射連續(xù)波信號,天線c發(fā)射閉合信號;
18、步驟s3,使火箭a先收到載波信號,然后收到閉合信號;確?;鸺齜先收到閉合信號,隨后天線a的載波信號才到達(dá);火箭b受閉合信號的控制,不再接收來自天線a的載波信號,從而實現(xiàn)對干擾信號的抑制。
19、優(yōu)選地,步驟s3中,設(shè)置天線a與火箭a的距離在1至2米之間,而天線a與火箭b的距離大于400米。
20、本發(fā)明還提供了一種無線干擾信號處理方法,包括以下步驟:
21、步驟m1,在火箭a和火箭b的中點新增天線c,并設(shè)置火箭a和火箭b對某連續(xù)波的接收狀態(tài)為常閉模式;
22、步驟m2,讓天線a與天線c同時發(fā)送信號,其中天線a發(fā)送開啟信號,天線c發(fā)送連續(xù)波信號;
23、步驟m3,讓火箭a先收到天線a發(fā)出的開啟信號,隨后收到天線c的連續(xù)波信號;確?;鸺齜先收到天線c的連續(xù)波信號,隨后收到天線a的開啟信號;當(dāng)連續(xù)波到達(dá)火箭b時,火箭b受開啟信號的控制,從而實現(xiàn)對干擾信號的抑制。
24、優(yōu)選地,步驟m3中,設(shè)置天線a與火箭a的距離在1至2米之間,而天線a距離火箭b大于400米,天線c距離火箭a大于200米,天線c距離火箭b大于200米。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
26、1、本發(fā)明通過在火箭?a?和?b?中點新增天線?c,配合兩種基于天線特定信號發(fā)射順序的火箭連續(xù)波干擾抑制方法,有效解決了兩種運載火箭同時總測期間的連續(xù)波信號干擾問題,改善了航天測試環(huán)境,提高了測試工作質(zhì)量和效率。
27、2、本發(fā)明的信號多通道采集模塊能準(zhǔn)確將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,為后續(xù)處理提供基礎(chǔ)。本發(fā)明的基于天線特定信號發(fā)射順序的火箭連續(xù)波干擾抑制方法根據(jù)不同接收狀態(tài)設(shè)置,利用天線?c?的信號控制火箭?b?對干擾信號的接收,確?;鸺?b?不受來自天線a?的干擾信號影響。這種方法解決了同一廠房多型號并行測試時的同頻干擾問題,提高測試效率,減少因干擾導(dǎo)致的錯誤測試結(jié)果,為航天測試提供了可靠的技術(shù)支持,保障了火箭測試工作的順利進行。