一种对敌我识别询问机的电子干扰方法

摘要

本发明公开了一种对敌我识别询问机的电子干扰方法，涉及二次雷达系统的电子对抗领域，包括以下步骤：（1）计算出在3种工作方式下相关峰P1、P2、P3、P4的间隔范围，制成间隔范围表；（2）根据相关峰的间隔范围表确定本段时间内收到的国家保密模式应答信号的工作方式，并筛选出相关峰完整且符合间隔范围表的国家保密模式应答信号；（3）把相关峰完整的应答信号编成一组，并求出相关峰间隔均值。本发明的有益效果是：可以根据之前接收的信号，快速破译出当前时刻的抖动指针值、工作方式和相关峰间隔，迅速产生对应的高重频脉冲来干扰西方新型敌我识别询问机。

说明书

 

技术领域

本发明涉及二次雷达系统的电子对抗领域，尤其是一种对敌我识别询问机的电子干扰方法。

背景技术

西方新型敌我识别二次雷达系统于20世纪末开始研发，1998年美国、英国、法国、德国和意大利成立了国家保密模式技术工作组，至2004年，工作组完成了带国家保密模式的西方新型敌我识别二次雷达系统的统一设计和原理样机研究。目前，工作组成员国均已联合世界知名雷达生产商生产出了西方新型敌我识别二次雷达系统。这些公司至2011年已向全球60多个国家供应了16000多套敌我识别设备。 

西方新型敌我识别二次雷达系统在原有基础上增加了国家保密模式——西方新型敌我识别二次雷达系统的核心。带国家保密模式的西方新型敌我识别二次雷达系统仍然由询问机和应答机组成，但是对原有技术作了较大的变革，如采用MSK调制技术、扩频技术、数据链路传输技术、计算机现代加密技术等，提高了敌我识别系统的抗干扰与欺骗、抗侦收能力，以及协同作战能力。

本发明通过对西方新型敌我识别询问机的干扰，实现对抗西方新型敌我识别二次雷达系统的目的。

西方新型敌我识别二次雷达系统是欧美军方现役的最新敌我识别系统，目前尚无针对性的专有电子对抗设备，采用本发明，可以实现与西方新型敌我识别询问机的电子对抗。

发明内容

本发明的目的是提供一种对敌我识别询问机的电子干扰方法，实现对抗西方新型敌我识别二次雷达系统的目的。

为了实现上述目的，采取的技术方案是：一种对敌我识别询问机的电子干扰方法，一种对敌我识别询问机的电子干扰方法，包括以下步骤：

（1）计算出在3种工作方式下相关峰P1、P2、P3、P4的间隔范围，制成间隔范围表；

（2）根据相关峰的间隔范围表确定本段时间内收到的国家保密模式应答信号的工作方式，并筛选出相关峰完整且符合间隔范围表的国家保密模式应答信号；

（3）把相关峰完整的应答信号编成一组，并求出相关峰间隔均值；

（4）根据工作方式选择对应公式，将均值代入公式求出本段时间内的抖动指针参数x；

（5）对不同时间段求出的抖动指针参数x进行分析，破译出其随时间变换的规律；

（6）根据某个时刻的工作方式，破译出其随时间变换的规律；

（7）根据当前时刻的抖动指针参数x(t)、工作方式，求出相关峰P1、P2、P3、P4在当前时刻的间隔值；

（8）根据得到的相关峰P1、P2、P3、P4在当前时刻的间隔值，产生对应的高重频脉冲干扰敌我识别询问机。

优选步骤：步骤（1）可分解为3个分步骤：101、102和103；步骤101、推算信号相关峰的间隔公式；步骤102、计算不同工作方式下相关峰P1、P2、P3与P4之间间隔的抖动值S1、S2和S3的取值范围：步骤103、根据相关峰的间隔公式和S1、S2和S3的取值范围计算出应答信号相关峰间隔的取值范围。

优选步骤：3种工作方式分别为工作方式0、工作方式1和工作方式2，其中工作方式0对应的公式为：

x = 16* (int(8*A0 ＋0.5)―213)＋4*(int( 8*B0＋0.5)―154) 

＋( int( 8*C0＋0.5)―48)  

x = 16* (int(8*A0＋0.5 ) ) ＋ 4*(int( 8*B0＋0.5)) 

＋ int( 8*C0＋0.5) ― 4072。

优选步骤：工作方式1对应的公式为：

x = 16* (int(8*A0 ＋0.5) ) ＋ 4*(int( 8*B0＋0.5)) 

＋ int( 8*C0＋0.5) ― 4260。

优选步骤：工作方式2对应的公式为：

x = 16* (int(8*A0 ＋0.5) )＋ 4*(int( 8*B0＋0.5)) 

＋ int( 8*C0＋0.5) ― 4336。

优选步骤：只要在某个时间段内收到一组正确完整的应答信号，根据不同工作方式对应的公式，就可以计算出当前时刻的抖动指针参数x(t)；

首先连续计算出足够多的不同时间段的x值，按先后顺序组成集合{x0，x1，x2……}；

如果数据集合符合下面的等式

{xmy，xmy+1，x my+2……xmy+y-1}={x0，x1，x2……xy-1}  （m，y∈自然数）

则有该集合的循环数为y；

由于每个时间段为8秒，因此x的循环周期为8y秒；

以x值为x0的8秒周期之初作为0秒计时点，在未来某时刻t秒，x值计为x（t），则有在“t  mod  8y”时刻的x值与x（t）相同，即：

x（t）= x（t mod 8y）  （(t mod 8y）≥ 0，(t mod 8y）< 8y)

由于每8秒内x值不变，因此先求出（t mod 8y）有多少个整8秒：

由于

因此可以得到结论：

未来某时刻的抖动指针参数x（t），即为{x0，x1，x2……x y-1}的第（int（t/8）mod y）个元素。

优选步骤：采用所述的0秒计时点，在未来某时刻t秒，工作方式的值计为m（t）；

由于每个时间段为8秒，则有未来某时刻t的整数周期个数为int（t/8）；

工作方式0、1、2顺次循环，循环数为3，因此可以得到如下结果：

如果在0秒计时点为工作方式0，则m（t）=int（t/8）mod  3；

如果在0秒计时点为工作方式1，则m（t）=int（t/8 + 1）mod  3；

如果在0秒计时点为工作方式2，则m（t）=int（t/8 + 2）mod  3。

优选步骤：将得到的当前时刻的抖动指针参数x（t），工作方式m（t）代入相关峰抖动值S1、S1和S3的计算公式表，计算出抖动值S1、S2和S3。

优选步骤：将得到的抖动值S1、S2和S3代入国家保密模式应答信号的相关峰间隔公式表，计算出相关峰P1、P2、P3、P4在当前时刻的间隔值。

优选步骤：根据相关峰P1、P2、P3、P4在当前时刻的间隔值，数据位D1至D33填充随机数，产生载频为1090±4（MHZ）的MSK射频信号，对敌我识别询问机定点高重频发射。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：可以根据之前接收的信号，快速破译出当前时刻的抖动指针值、工作方式和相关峰间隔，迅速产生对应的高重频脉冲来干扰西方新型敌我识别询问机。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的国家保密模式应答信号的波形图；

图3为本发明的国家保密模式应答信号的相关峰间隔的取值范围柱图；

图4为本发明的国家保密模式应答信号的相关峰间隔公式表；

图5为本发明的相关峰抖动值S1、S1和S3的计算公式表；

图6为本发明的表达式的取值范围表；

图7为本发明的相关峰抖动值S1、S1和S3的取值范围表；

图8为本发明的国家保密模式应答信号的相关峰间隔取值范围表。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明的技术方案包括以下步骤：

步骤1、计算出在3种工作方式下应答信号相关峰P1、P2、P3、P4的间隔范围，制成间隔范围表，该步骤可分解为3个分步骤：101、102和103；

步骤2、当接收到国家保密模式的应答信号时，根据信号相关峰的间隔范围表确定本段时间内工作方式（工作方式在8秒时间段内保持不变），并筛选出相关峰完整且符合间隔范围表的多个国家保密模式应答信号，该步骤可分解为不并立的4个分步骤：201、202 、203和204；

步骤3、把这些相关峰完整的应答信号编成一组，并求出应答信号的相关峰间隔均值，该步骤可分解为不并立的3个分步骤：301、302和303；

步骤4、根据工作方式选择对应公式，将均值代入多项式方程求出本段时间内的抖动指针参数，该步骤可分解为不并立的3个分步骤：401、402和403；

步骤5、对不同时间段求出的多个抖动指针参数进行分析，破译出其随时间变换的规律；

步骤6、对不同时间段求出的工作方式进行分析，破译出其随时间变换的规律；

步骤7、根据当前时刻的抖动指针参数和工作方式，求出当前时刻的相关峰间隔；

步骤8、根据当前时刻的相关峰间隔，产生对应的高重频脉冲，最终实现对西方新型敌我识别询问机的电子干扰。

下面对各个步骤详细说明：

步骤101、信号相关峰的间隔公式

国家保密模式应答信号的波形如图2所示。该信号由4个相关峰(P1,P2,P3,P4)和33个数据脉冲(D1～D33)组成，S1、S2、S3分别为相关峰P1、P2、P3与P4之间间隔的抖动值。

由图2推算出应答信号的相关峰间隔公式，具体见图4。

步骤102、 S1、S2和S3范围的计算

相关峰抖动值S1、S1和S3的计算公式见图5。工作方式在一定时间内保持不变，任意时刻只能选择1种方式。x为二进制数，范围为：x∈[0000000,1111111] 。

虽然在方式0、方式1、方式2的情况下S1、S1和S3的计算公式各不相同，但是其中的表达式“(int(x/16))mod 8”、“(int(x/4))mod 4”和“x mod 4”是相同的，表达式取值范围及运算过程见图6。

由图5和图6可以计算出在方式0、方式1、方式2的情况下S1、S1和S3的取值范围，具体见图7。

步骤103、应答信号相关峰的间隔范围的计算

由图4和图7可以计算出在3种方式时相关峰间隔的取值范围，具体见图8。

首先将图8的各范围按照下限值的大小进行升序排列，然后使用白色柱形表示某间隔范围的下限，接着使用紧邻的黑色柱形表示同一间隔范围的上限，最后得到应答信号的相关峰间隔的取值范围柱图如图6所示。

通过柱形图可以直观的看到应答信号的相关峰间隔的特点：某范围的上限始终小于右边相邻范围的下限，这证明了图8的所有间隔范围之间都不存在数值重叠。

步骤201/301/401 工作方式0

在破解敌方应答信号时，不知道信号工作方式和信号相关峰抖动指针值，需要硬破译。

在同一个时间段内，如果询问机连续收到的大部分应答信号相关峰的间隔，符合图8第二列的取值范围，则可以判断该应答机本时间段工作在方式0下。

从应答信号中筛选出相关峰间隔符合图8第二列的取值范围的n个完整的应答信号，编成一组。假设收到信号的相关峰间隔{ LP1P4，LP2P4，LP3P4}为{a0，b0，c0}、{a1，b1，c1}……{an-1，b n-1，c n-1}。

计算A0、B0、C0值：

由于这n个信号为方式0，根据图4和图5可以得到：

A0 ≈ 26.625 ＋0.125*((int(x/16))mod 8)              （1）

B0 ≈ 17.25 ＋ 0.125*((int(x/4))mod 4＋16)           （2）

C0 ≈ 5.0 ＋ 0.125* (x mod 4＋8)                   （3）

约等式（1）进一步推算可以得到：

8*(A0 ― 26.625) ≈  (int(x/16))mod 8               （4）

因为(int(x/16))mod 8 ∈ [0, 7] 、int(x/16) ∈ [0, 7] (见表3)所以：

int(x/16) = int(8*A0＋0.5) ― 213                  （5）

约等式（2）进一步推算可以得到等式：

(int(x/4))mod 4 = int ( 8*B0＋0.5)― 154             （6）

约等式（3）进一步推算可以得到等式：

x mod 4 = int ( 8*C0＋0.5) ― 48                   （7）

由于(int(x/4))mod 4 ∈ [0, 3] 、x mod 4 ∈ [0, 3] (见表3)，因此再结合式（5）（6）（7）可得：

x = 16* (int(8*A0 ＋0.5)―213)＋4*(int( 8*B0＋0.5)―154)

＋( int( 8*C0＋0.5)―48)  

x = 16* (int(8*A0＋0.5 ) ) ＋ 4*(int( 8*B0＋0.5)) 

＋ int( 8*C0＋0.5) ― 4072     （8）

步骤202/302/402 工作方式1

在同一个时间段内，如果询问机连续收到的大部分应答信号相关峰的间隔，符合图8第三列的取值范围，则可以判断该应答机本时间段工作在方式1下。

从应答信号中筛选出相关峰间隔符合图8第三列的取值范围的n个完整的应答信号，编成一组。

采用与步骤201/301/401同样的计算方法，根据图4和图5可以分别得到相应的关于A0 、B0 、C0的在工作方式1时的表达式。

x = 16* (int(8*A0 ＋0.5) ) ＋ 4*(int( 8*B0＋0.5)) 

＋ int( 8*C0＋0.5) ― 4260      （9）

步骤202/302/402 工作方式2

在同一个时间段内，如果询问机连续收到的大部分应答信号相关峰的间隔，符合图8第四列的取值范围，则可以判断该应答机本时间段工作在方式2下。

从应答信号中筛选出相关峰间隔符合图8第四列的取值范围的n个完整的应答信号，编成一组。

采用与步骤201/301/401同样的计算方法，根据图4和图5可以分别得到相应的关于A0 、B0 、C0的在工作方式2时的表达式。

x = 16* (int(8*A0 ＋0.5) )＋ 4*(int( 8*B0＋0.5)) 

＋ int( 8*C0＋0.5) ― 4336    （10）

步骤5

只要在某个时间段内收到一组正确完整的应答信号，通过图8和表达式（8）（9）（10），就可以计算出此时的抖动指针参数x。

首先连续计算出足够多的不同时间段的x值，按先后顺序组成集合{x0，x1，x2……}。 

如果数据集合符合下面的等式

{xmy，xmy+1，x my+2……xmy+y-1}={x0，x1，x2……xy-1}  （m，y∈自然数）

则有该集合的循环数为y。

由于每个时间段为8秒，因此x的循环周期为8y秒。

以x值为x0的8秒周期之初作为0秒计时点，在未来某时刻t秒，x值计为x（t），则有在“t  mod  8y”时刻的x值与x（t）相同，即：

x（t）= x（t mod 8y）  （(t mod 8y）≥ 0，(t mod 8y）< 8y)

由于每8秒内x值不变，因此先求出（t mod 8y）有多少个整8秒：

由于

因此可以得到结论：

未来某时刻的抖动指针值x（t），即为{x0，x1，x2……x y-1}的第（int（t/8）mod y）个元素。

步骤6

采用与步骤5同样的0秒计时点，在未来某时刻t秒，工作方式的值计为m（t）。

由于每个时间段为8秒，则有未来某时刻t的整数周期个数为

int（t/8）。

因为工作方式0、1、2顺次循环，循环数为3，因此可以得到如下结果：

如果在0秒计时点为工作方式0，则m（t）=int（t/8）mod  3；

如果在0秒计时点为工作方式1，则m（t）=int（t/8 + 1）mod  3；

如果在0秒计时点为工作方式2，则m（t）=int（t/8 + 2）mod  3。

 

步骤701

将步骤5、6得到的当前时刻的抖动指针值x（t），工作方式m（t）代入图5，计算出抖动值S1、S2和S3。

步骤702

将步骤701得到的抖动值S1、S2和S3代入图4，计算出相关峰P1、P2、P3、P4在当前时刻的间隔。

步骤8

相关峰间隔采用步骤702的计算值，数据位D1~D33填充随机数，按照图2的信号格式产生载频为1090±4（MHZ）的MSK射频信号，对西方新型敌我识别询问机定点高重频发射。

询问机不断收到干扰信号，反复对D1~D33数据位进行数据采集、判定；真实应答信号被淹没、阻塞；最终实现对西方新型敌我识别询问机的电子干扰。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。