[发明专利]基于FPGA的高斯白噪声发生器及压制干扰模拟器

说明书

本发明涉及一种基于FPGA的高斯白噪声发生器和压制干扰模拟器，属于雷达技术领域。该模拟器采用多模块方式检测得到雷达信号的PDW信息，并在此基础上，引导模拟器利用FPGA产生相关压制干扰；同时本方法采用新型高斯白噪声生成算法，利用Combined‑Tausworthe算法产生均匀随机数，然后通过Box‑Muller算法将均匀随机数转换成高斯白噪声；同时本设备可以实现不同带宽、不同类型的干扰信号，满足多型号多类型的雷达抗干扰性能检测需要，操作方便简单；产生的噪声信号效果逼真，应用广泛。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，特别涉及雷达信号模拟技术领域，具体是指一种基于FPGA的高斯白噪声发生器及压制干扰模拟器。

背景技术

在电子对抗领域，为了掩护真实目标不被对方发现，需要对敌方雷达进行有效的干扰，而干扰信号的质量直接决定着干扰的有效性。通常，雷达干扰技术可以分为压制干扰和欺骗干扰。其中，压制干扰旨在充分降低雷达接收机中的信号质量，以使雷达无法截获或跟踪目标，可以在缺乏先验知识的基础上，对雷达形成有效的干扰。压制干扰通常采用噪声波形来破坏雷达的电子防护特性，噪声质量直接决定着干扰效果。传统的压制干扰模拟器使用伪随机数模拟噪声信号，这种形式的噪声信号干扰效果不能达到最优。理想的干扰噪声是高斯白噪声，因此，有必要开发一种基于高斯白噪声的压制干扰模拟器。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种基于FPGA的高斯白噪声发生器和压制干扰模拟器，根据本原多项式使用移位寄存器产生均匀随机数，通过运算转换成高斯白噪声，检波、测幅、测频模块得到雷达信号的PDW信息，根据要求设置FIR滤波器参数，产生相应带宽的噪声。

为了实现上述的目的，本发明的基于FPGA的高斯白噪声发生方法包括以下步骤：

(A)检测获得雷达信号的脉冲描述字信息；

(B)产生均匀分布随机数；

(C)将所述的均匀分布随机数转换为高斯分布随机数，并基于所述的高斯分布随机数产生高斯白噪声。

该基于FPGA的高斯白噪声发生方法中，所述的步骤(B)具体为：

利用移位寄存器，采用Combined-Tausworthe算法，基于本原多项式和模2运算产生TURN序列，并将多个所述的TURN序列的输出进行异或操作，得到所述的均匀分布随机数。

该基于FPGA的高斯白噪声发生方法中，所述的步骤(C)具体为：

利用NIOS模块，基于Box-Muller算法，使用转换方程将所述的均匀分布随机数转换为所述的高斯分布随机数；并基于所述的高斯分布随机数产生高斯白噪声。

本发明还提供一种压制干扰模拟方法，该方法包括以下步骤：

利用上述的基于FPGA的高斯白噪声发生方法产生高斯白噪声；

(D)利用FIR滤波器，根据所述高斯白噪声和脉冲描述字信息，产生相应带宽的干扰模拟噪声信号。

该压制干扰模拟方法中，所述的步骤(D)具体为：

根据预设的中心频率以及带宽值，使用Matlab求得所述的FIR滤波器的参数，对所述参数进行映射和分解，使用移位和加法操作代替乘法操作，产生相应带宽的干扰模拟噪声信号。

本发明还提供一种基于FPGA的高斯白噪声发生器。该基于FPGA的高斯白噪声发生器包括：

检波模块，用以检测获得雷达信号的波形；

测幅模块，用以检测获得雷达信号的幅度；

测频模块，用以检测获得雷达信号的频率；