多功能无线电干扰机的设计与实现

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1、多功能无线电干扰机的设计与实现本课题设计的干扰机采用软件无线电信号处理技术和智能化软件技术，可以对非法的无线电频率信号实施单频压制干扰、频段扫描干扰、多频点轮训干扰，也可以对某一频段实施多信号压制干扰，尤其是宽带压制干扰，能够有效地压制跳频通信信号。匕的信息，关键词DSP控制；激励源；功率放大；CPLDTN872A1674-6708(2011)47-0196-030引言无线电干扰机是一种通过发射强功率的电磁信号，压制非法的同频无线电通信信号，使得工作在该频率上的通信设备无法正常工作的大功率无线电发射设备。本课题设计的30MHz^l00

2、0MHz多功能无线电干扰机，采用软件无线电信号处理技术和智能化软件技术，可以对非法的无线电频率信号实施单频压制干扰、频段扫描干扰、多频点轮训干扰，也可以对某一频段实施多信号压制干扰，尤其是宽带压制干扰，能够有效地压制跳频通信信号，这也是目前市场上其它干扰机所没有的技术。本机主要应用于国家无线电管理部门、国防安全部门、军队等民用和军事领域，用于对一些非法的不明无线电信号进行压制屏蔽，使得不法分子不能正常使用未经批准的无线电频率资源，从而破坏不法分子利用无线电信号而进行的一些非法活动，保证国家安全部门的信息安全，也可作为工厂、学校以及科研

3、院所实验室仪器设备的信号源。1硬件设计方案硬件部分由激励源单元、功放单元、控制单元、天线等模块组成，总体框图如图1所示：激励源单元产生出单频点信号、线性调频信号及快速跳频信号；DSP控制单元负责键盘的输入、TFT彩屏的显示及激励源的控制；功率放大模块一方面对输入的信号进行幅度放大，另一方面检测天线是否有驻波存在，保护信号放大器件免受损害；从便携式使用和提高天线增益出发，配置了30MHz〜100MHz和100MHz〜1OOOMHz的天线，具有全向、宽带、高增益等特征。1.1激励源单元该单元巾DDS、滤波、调制信号产生器等电路组成，能产生

4、各种带宽的干扰信号，干扰参数可由面板操作使用，在TFT彩屏上显示各种参数，同时根据设定的参数对功放进行控制。激励源单元组成框图如图2所示。设计中，DDS采用了AD9858数字频率合成芯片，可方便快速地产生线性调频、单频脉冲及编码调制信号，其工作频率高达lGllz。和其它的高速DDS产品不同，AD9858内部集成了DAC、相位/频率检测器和电荷泵，能满足设计者的低相位噪声、低虚假能量、快速频率转换和宽带宽线性扫描的要求。激励源的输入采用10MHz的恒温晶振，通过锁相环、V⑶产生1GHz的单点信号，作为AD9858的参考时钟，直接输出30

5、MHz〜39(HlHz的信号，通过放大取3次谐波，由滤波器组选出390MHz〜465MHz、465MHz〜540MHz、540MHz〜630MHz、630MHz~720MHz、720MHz〜840MHz、840MHz~lOOOMHz的频率。1.2功放单元该射频功率放大器由功放模块、定向耦合器、功率检测板电路、幵/短路保护、大驻波保护、过热保护等电路组成，包括30Hz~100MHz和100MHz~lOOOMHz功率放大器两种。功率输出可达30W，巾于定向耦合器和馈线电缆等的插入损耗，最后功放经天线门输出功率约为20W,两种功放盒基本原理

6、一致。功放器原理框图如图3所示：定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，原理是主线中传输的功率通过多种途径耦合到副线，并互相干涉而在副线中只沿一个方向传输。可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。1.3控制单元控制单元包括硬件控制和上位机控制等。硬件语言控制采用DSP+CPLD的方案以实现对操作键盘、DDS芯片、TFT彩屏显示等。上位机控制用DB9门来连接以实现PC机对干扰机的操作控制，并预留USB扩展功能。控制单元原理框图如图4所示：硬件电路中的DSP芯片选用TMS320C54

7、16芯片，外接SRAM用于扩展内部RAM，外接Flash用于烧写程序，进行掉电后的上电引导。CPLD用于扩展DSP的外围电路。DSP通过CLPD的组合逻辑电路控制亚音芯片，产生亚音信号。电子开关用于选择波段滤波，对数字电位器的控制，可调节调制信号的大小。串口用于同PC机进行通信。DDS产生基带信号，倍频产生出30MHz~l⑻OMHz的信号源。蜂鸣器用于产生键盘提示音。键盘和TFT彩屏用于输入控制控制命令和干扰机状态显示。上位机控制主要由软件实现，操作界面如图5所示，由干扰监测站管理、干扰监测管理及系统功能组成，上位机控制可与本机建立独

8、立的监测干扰一体网络，实现网络化监测干扰。2软件设计方案软件设计采用DSP+CPLD方案来实现，使用TFT彩屏来显示。软件程序主要包括CPLD的端口配置、DSP的初始化、DDS的初始化、键盘和TFT彩屏的初始化等。CPL