【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电侦测，特别是涉及一种集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，是电磁信号感知、对抗技术中的关键技术之一。
技术介绍
1、传统的射频模块存在频率带宽不足、综合化程度不足等问题，这就导致需要采用多套射频通道组件才能实现超宽带的频谱侦测，如传统的电磁频谱设备接收通道通常采用多个不同频段的射频通道组件以板级集成方式实现覆盖多个频段，这种方式带来的比较复杂的电磁兼容问题，通道之间采用腔体隔离方式进行隔离，这种方式实现难度大，结构复杂，重量大。发射通道考虑到功率放大器件，通常采用多个射频模块物理拼接方式实现覆盖多个频段，同样导致体积重量大。同时，传统射频通道需要多级电路完成射频信号到数字iq，数模隔离难度高，也很难支撑系统的智能化和自适应能力。
2、为了实现宽带射频接收机的轻小型设计，随着射频集成电路技术和cmos工艺技术的不断发展，宽带射频收发系统已经逐渐从原来的分立元件的pcb电路板级集成转向高集成soc的单芯片集成化方案。2009年，j.david irwin的研究团队采用0.13um sige bicmos工艺设计了一种超外差接收机，该接收机能够接收8-18ghz的射频信号，芯片尺寸仅为1.5mm×1.3mm，功耗约为0.18w。2013年，电子科技大学的研究团队研制了一款基于超外差二次变频结构的超宽带接收机。该接收机通过6个频段将射频信号分为不同的频段，利用射频开管进行通道选择，能够将10mhz-12ghz的射频输入信号变频到190mhz的中频输出，从而实现超宽带射频接收机。2015年，shawn
3、上述国内外现有技术方案均用射频收发组件和芯片进行pcb的板级集成，通过合理的设计芯片之间的阻抗匹配和隔离，完成射频收发系统的总体设计，仍然存在结构复杂、易受干扰等问题。因此，本专利技术提出一种集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，采用国产宽带射频收发器件soc完成电磁频谱宽频带侦测与干扰的研究和设计，极大简化射频通道组件的设计，无需多路射频组件组合就可实现全频段覆盖，也避免了复杂的电磁隔离问题，实现了射频通道的综合化和微型化，减小了射频组件的体积和重量，从而实现电磁频谱设备的小型化；同时采用芯片内数字域的同频干扰对消技术以及多通道相位自校准技术，使得设备在不同的环境下始终保持良好的性能，频谱侦测精度不受温度等影响，免去频谱设备需要频繁校准的麻烦。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，采用多个独立的射频接收通道进行通信信号的接收和数字化，可实现数字域的同频干扰对消技术及后续的算法优化和迭代。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，包括：射频收发电路、供电电路、放大器、滤波器，以及接口和天线，其中，所述接口用于与外部连接，所述射频收发电路用于接收外部宽带无线电信号和发射宽带干扰信号，所述宽带干扰信号经过所述放大器以及滤波器后传输至所述天线，所述天线接收到所述外部宽带无线电信号后，再经过所述滤波器以及放大器将所述外部宽带无线电信号传输至所述射频收发电路，所述供电电路用于对所述射频收发电路、放大器、滤波器进行供电。
4、可选地，所述射频收发电路包括宽带射频干扰子系统和宽带多通道射频接收子系统，其中，所述宽带射频干扰子系统包含一条宽带射频发射通道，用于发射所述宽带干扰信号，所述宽带多通道射频接收子系统包含若干独立的宽带射频接收通道，用于多通道接收所述外部宽带无线电信号。
5、可选地，所述宽带射频干扰子系统和所述宽带多通道射频接收子系统均采用低相噪锁相环、fpga芯片和soc芯片构建，所述低相噪锁相环与fpga芯片直连为fpga芯片提供时钟信号，所述低相噪锁相环通过clockbuf提供参考时钟输出为所述soc芯片提供时钟信号。
6、可选地，所述宽带射频干扰子系统采用一个射频发射soc芯片，所述宽带多通道射频接收子系统采用若干射频接收soc芯片。
7、可选地，所述fpga芯片包括高速数字接口，用于实现所述宽带射频干扰子系统和所述宽带多通道射频接收子系统与所述fpga芯片的数据传输。
8、可选地，所述放大器包括功率放大器和低噪声放大器，所述功率放大器用于将发射的宽带干扰信号的功率放大到预设范围；所述低噪声放大器用于将接收的外部宽带无线电信号中的低功率电磁波放大到射频接收soc芯片的灵敏度范围之内。
9、可选地，所述系统还包括相位校准信号发生模块，所述相位校准信号发生模块用于通过发射校准信号对所述系统内若干接收通道进行相位同步校准。
10、本专利技术的有益效果为：
11、本专利技术采用多个独立的射频接收通道进行通信信号的接收和数字化，为对抗复杂干扰和电磁对抗算法提供友好的数字接口和通用的硬件架构，可实现数字域的同频干扰对消技术及后续的算法优化和迭代；依托所研究宽带射频微系统可灵活地部署多种电子对抗策略，弥补大型电子对抗阵列主瓣范围外、小范围非合作目标的针对性干扰。
12、与传统宽带射频通信系统相比，本专利技术采用的核心器件为国产宽带射频通信soc，内部集成了lna/pa、滤波器、正交混频器、adc/dac、数字信号调理和后端高速数字接口等功能，可方便的实现所需各项功能轻小型设计和测试验证。
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1.一种集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，包括：射频收发电路、供电电路、放大器、滤波器，以及接口和天线，其中，所述接口用于与外部连接，所述射频收发电路用于接收外部宽带无线电信号和发射宽带干扰信号，所述宽带干扰信号经过所述放大器以及滤波器后传输至所述天线，所述天线接收到所述外部宽带无线电信号后，再经过所述滤波器以及放大器将所述外部宽带无线电信号传输至所述射频收发电路，所述供电电路用于对所述射频收发电路、放大器、滤波器进行供电。
2.根据权利要求1所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述射频收发电路包括宽带射频干扰子系统和宽带多通道射频接收子系统，其中，所述宽带射频干扰子系统包含一条宽带射频发射通道，用于发射所述宽带干扰信号，所述宽带多通道射频接收子系统包含若干独立的宽带射频接收通道，用于多通道接收所述外部宽带无线电信号。
3.根据权利要求2所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述宽带射频干扰子系统和所述宽带多通道射频接收子系统均采用低相噪锁相环、FPGA芯片和SoC芯片构建，所述低相噪锁相环
4.根据权利要求3所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述宽带射频干扰子系统采用一个射频发射SoC芯片，所述宽带多通道射频接收子系统采用若干射频接收SoC芯片。
5.根据权利要求3所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述FPGA芯片包括高速数字接口，用于实现所述宽带射频干扰子系统和所述宽带多通道射频接收子系统与所述FPGA芯片的数据传输。
6.根据权利要求1所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述放大器包括功率放大器和低噪声放大器，所述功率放大器用于将发射的宽带干扰信号的功率放大到预设范围；所述低噪声放大器用于将接收的外部宽带无线电信号中的低功率电磁波放大到射频接收SoC芯片的灵敏度范围之内。
7.根据权利要求1-6任一项所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述系统还包括相位校准信号发生模块，所述相位校准信号发生模块用于通过发射校准信号对所述系统内若干接收通道进行相位同步校准。
...【技术特征摘要】
1.一种集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，包括：射频收发电路、供电电路、放大器、滤波器，以及接口和天线，其中，所述接口用于与外部连接，所述射频收发电路用于接收外部宽带无线电信号和发射宽带干扰信号，所述宽带干扰信号经过所述放大器以及滤波器后传输至所述天线，所述天线接收到所述外部宽带无线电信号后，再经过所述滤波器以及放大器将所述外部宽带无线电信号传输至所述射频收发电路，所述供电电路用于对所述射频收发电路、放大器、滤波器进行供电。
2.根据权利要求1所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述射频收发电路包括宽带射频干扰子系统和宽带多通道射频接收子系统，其中，所述宽带射频干扰子系统包含一条宽带射频发射通道，用于发射所述宽带干扰信号，所述宽带多通道射频接收子系统包含若干独立的宽带射频接收通道，用于多通道接收所述外部宽带无线电信号。
3.根据权利要求2所述的集成侦察和干扰一体的多通道宽带射频微系统，其特征在于，所述宽带射频干扰子系统和所述宽带多通道射频接收子系统均采用低相噪锁相环、fpga芯片和soc芯片构建，所述低相噪锁相环与fpga芯片直连为fpga芯片提...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈竹梅，刘尚麟，罗智超，万证新，杨志濠，邹见效，齐小康，李章平，
申请(专利权)人：电子科技大学深圳高等研究院，
类型：发明
国别省市：
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