一种抵近式侦察系统及调度策略的制作方法

本发明涉及微波电路技术与电子对抗领域，特别涉及一种资源调度网络架构与调度策略。

背景技术：

1、现代战争中，电磁环境日益复杂，若要提升战争胜利的概率在很大程度上需要对敌方目标进行检测、识别、跟踪以及定位，即所谓的电子侦察技术。由于在实际战场环境中会存在各种各样的辐射源信号，如战术电台、雷达、干扰源、通信设备间的电磁辐射等等，这些辐射源信号的频率、带宽以及调制方式等参数均不相同，形成了错综复杂的电磁环境。在这种背景下进行目标侦察时，如何对系统接收的频谱资源进行高效合理地调度以提升对目标的侦察能力，是当前电子对抗领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种抵近式侦察系统及调度策略，用于解决复杂电磁环境下，侦察设备对于种类多、数量多的辐射源进行侦察时，存在的侦察效率不足的问题。本发明根据信号的特征，灵活分配侦察收到的信号频谱资源，有效的提升了侦察设备的侦察能力，实现了作战现场的精准电磁态势感知以及告警，显著的提高了作战现场的透明度，成为了为作战人员提供电磁频谱战力的优势支撑。

2、具体技术方案如下：

3、一种抵近式侦察系统，包括n路侦察信号处理通道、电磁频谱资源调度网络电路和信号处理模块，每路通道包括前端和后端，前端包括1个接收天线、1路天线接收通道和1个粗检测电路模块，后端包括1个射频采样模块；电磁频谱资源调度网络电路用于根据侦察信号的不同带宽分配不同的传输通道，包括功分器、单刀m掷开关以及控制模块；

4、每路天线接收通道接收的侦察信号被一个功分器分为m路功率均等的信号，n路侦察信号被分为n×m路传输到后端n个单刀m掷开关，各单刀m掷开关分别连接1路功分器对应的通道，控制模块控制开关的通断，为n路侦察信号分配合适的传输通道输出至射频采样模块，实现n×m路任意通道的全切换。

5、进一步的，每路功分后的支路上增加单刀单掷开关以提高各通道之间的隔离特性。

6、进一步的，所述信号处理模块用于对射频采样模块输出的信号进行信号处理，并记录相应的处理时间。

7、进一步的，所述粗检测电路模块用于检测天线接收信号的有无，并记录时间。

8、所述射频采样模块用于对电磁频谱资源调度网络电路的输出信号进行信号采样处理。

9、进一步的，所述侦察信号处理通道为8路，功分器为1分8功分器，单刀m掷开关为单刀八掷开关。

10、一种侦察信号的资源调度策略，以侦察系统中天线接收信号频率、带宽、信号优先级以及通道数量为约束条件，根据优先级准则、时间利用率准则和期望时间准则进行资源动态调度。

11、进一步的，调度流程包括，

12、step1：确定约束条件；

13、step2：判断是否存在粗检测信号，若存在，则继续执行资源调度任务；反之继续检测粗检测信号；

14、step3：确定优先级分配准则，具体的，首先根据先验信息和接收信号的频率，对侦察目标的威胁程度进行划分，得到威胁等级，威胁等级高的优先获得资源；在威胁等级相同情况下，按照带宽进行分配；在上述等级相同情况下，按照信号能量进行分配；

15、step4：判断是否存在调度资源，若存在，则继续执行资源调度任务；反之结束当前调度任务；

16、step5：记录调度执行时间；

17、step6：记录调度任务驻留时间；

18、step7：记录总调度时间，总调度时间指调度执行时间和调度任务驻留时间；

19、step8：判断总调度时间是否满足调度任务要求，若符合要求，则调度任务结束；反之回到step2继续调度。

20、进一步的，适用于协同侦察工作模式或单机侦察模式，辐射信号是连续波或者脉冲调制波。

21、有益效果：

22、1、本发明的核心思想为射频全矩阵交换网络，如图1所示。射频全矩阵交换网络由微波电路与控制电路组成，主要包括功分器、单刀单掷开关、单刀多掷开关以及控制模块四部分。该网络的优点是可以根据输入信号的带宽大小选择合适的传输通道，不仅提升信号传输的效率，也间接提高感知设备在侦查、识别、跟踪的效率。

23、2、本发明资源调度网络架构采用8×8射频全矩阵交换网络结构设计，这种矩阵式设计结构可以根据输入信号不同的带宽分配不同的传输通道，从而对有限的侦察资源进行有效的分配和利用，避免资源浪费和重复利用。通过合理规划和调度，可以最大程度地发挥侦察资源的效能，提高侦察任务的完成率和效果。

24、3、本发明资源调度网络可以实时监测和反应战场态势的变化，根据系统粗检测信息和资源调度策略对侦察信号进行调度和重新分配，这样可以及时适应战场环境的变化，提高侦察的灵活性和针对性，使得侦察感知系统具备实时响应能力。

25、4、本发明资源调度网络可以整合来自多个传感器侦察平台的信号数据，实现多源数据的融合和分析，这样可以综合利用多传感器平台的优势，提高侦察的全面性和准确性，提高系统对大瞬时带宽信号的侦察能力。

26、5、本发明资源调度网络电路采用微系统的设计思路，在充分考虑了系统可行性问题后提出将功分器、单刀单掷开关、单刀多掷开关以及控制模块的电路进行高密度集成设计，该电路设计架构减少了射频电缆和控制线缆的使用，降低了电路的设计成本，同时也提高了信号的传输效率。

27、说明书附图

28、图1射频全矩阵交换网络

29、图2电磁频谱资源调度网络架构图

30、图3侦察设备系统框图

31、图4侦察资源调度策略流程

32、其中，

33、图2中1为1分8功分器，数量为8；

34、图2中2为单刀单掷开关，数量为64；

35、图2中3为单刀八掷开关，数量为8；

36、图2中4为控制模块，数量为1；

37、图3中1为接收天线，主要功能是用于接收系统工作频段范围内的辐射信号，数量为8路；

38、图3中2为天线接收通道，主要功能是将天线接收到的侦察信号进行放大以及变频处理，数量为8；

39、图3中3为粗检测电路模块，主要功能是检测天线接收信号的有无，并记录相应的时间，数量为8；

40、图3中4为电磁频谱资源调度网络电路，主要功能是给不同频率、带宽的输入信号分配合适的传输通道，数量为1；

41、图3中5为采样模块，主要功能是对资源调度网络电路输出的信号进行信号采样处理，数量为8。

42、图3中6为信号处理模块，主要功能是对采样模块输出的信号进行信号处理，并记录相应的处理时间，数量为1。

技术特征：

1.一种抵近式侦察系统，其特征在于：包括n路侦察信号处理通道、电磁频谱资源调度网络电路和信号处理模块，每路通道包括前端和后端，前端包括1个接收天线、1路天线接收通道和1个粗检测电路模块，后端包括1个射频采样模块；电磁频谱资源调度网络电路用于根据侦察信号的不同带宽分配不同的传输通道，包括功分器、单刀m掷开关以及控制模块；

2.根据权1所述的一种抵近式侦察系统，其特征在于：每路功分后的支路上增加单刀单掷开关以提高各通道之间的隔离特性。

3.根据权1所述的一种抵近式侦察系统，其特征在于：所述信号处理模块用于对射频采样模块输出的信号进行信号处理，并记录相应的处理时间。

4.根据权1所述的一种抵近式侦察系统，其特征在于：所述粗检测电路模块用于检测天线接收信号的有无，并记录时间。

5.根据权1-4所述的任一侦察系统，其特征在于：所述侦察信号处理通道为8路，功分器为1分8功分器，单刀m掷开关为单刀八掷开关。

6.一种侦察信号的资源调度策略，基于权1-5所述的任一侦察系统，其特征在于：以侦察系统中天线接收信号频率、带宽、信号优先级以及通道数量为约束条件，根据优先级准则、时间利用率准则和期望时间准则进行资源动态调度。

7.根据权6所述的一种侦察信号的资源调度策略，其特征在于：调度流程包括，

8.根据权7所述的一种侦察信号的资源调度策略，其特征在于：适用于协同侦察工作模式或单机侦察模式，辐射信号是连续波或者脉冲调制波。

技术总结本发明提出了一种抵近式侦察系统及调度策略，用于解决复杂电磁环境下，侦察效率不足的问题。具体包括n路侦察信号处理通道、电磁频谱资源调度网络电路和信号处理模块，调度网络电路根据侦察信号的不同带宽分配不同的传输通道，包括功分器、单刀m掷开关以及控制模块；每路接收的侦察信号被一个功分器分为m路功率均等的信号，各单刀m掷开关分别连接1路功分器对应的通道，控制模块控制开关的通断，为n路侦察信号分配合适的传输通道输出至射频采样模块，实现n×m路任意通道的全切换。资源调度时，以侦察系统中天线接收信号频率、带宽、信号优先级以及通道数量为约束条件，根据优先级准则、时间利用率准则和期望时间准则进行资源动态调度。技术研发人员：刘为勇,黄勇,许冰,余蒋平,汪杰,王啸受保护的技术使用者：苏州博海创业微系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10