电磁频谱监测系统关键技术与实现

为了进一步的提高频谱管理技术水平,本文主要是对电磁频谱监测系统的概述和关键技术以及性能作出了简单的分析。     

分布式电磁频谱自动监测系统研制

为实现对多个区域的电磁环境同时进行监测,分析了分布式电磁监测系统的设计原则,确立了监测系统的硬件连接方案,利用以太网-GPIB控制器、集线器和控制计算机来对多台仪器进行集中控制的方式,设计了相应的系统软件。测试结果表明,该系统具备同时控制多台频谱分析仪的功能,能够实时测量电磁频谱、背景噪声、频段占用度等数据,具备测量数据存储、回放与分析、报表生成的功能,具有状态反馈和异常状态提示的功能,完全能满足多个区域电磁监测的要求。     

基于E3238S的电磁环境监测系统设计与实现

为实现电磁环境快速和高精度监测,采用先进的E3238S仪器,增配相应的硬件,设计开发了系统软件,形成了一套完整的电磁环境监测系统,实现了电磁信号分选、识别、测频、测向等功能,频率范围达到1~18 GHz,扫描速度达到10 GHz/s,测频精度优于0.1 MHz,测向精度优于3°(r.m.s);实际使用结果表明:该系统充分利用了E3238S仪器的优势,弥补了其存在的不足,能够实现电磁信号的高速搜索、分析捕获、测向、测量数据长时间存储、数据回放等功能,满足了电磁环境监测的需要。     

基于Labview的频谱监测系统设计与实现

传统无线电频谱监测系统监测功能复杂,造价昂贵,适合专业使用,对于应用要求不高的场合往往使用频谱分析仪进行代替使用,但存在监测效率不高和无法记录的问题,针对该问题,设计了一套基于Labview的频谱监测系统,实现了基于单类支持向量机模型的频谱智能检测、瀑布图和荧光图态势显示,以及实时记录与回放等功能。实验结果表明,频谱监测效果较好,具有推广应用价值。     

复杂电磁环境下电磁频谱资源管理

电磁频谱是一个充满神奇的无形世界,是无线电通信的基础。随着电子技术在各个领域的广泛应用,电子装备的种类不断增多,频谱利用越来越拥挤,电磁频谱的管理显得更为重要。能否掌握电磁频谱的控制权,科学有序地使用频率,使各种武器装备合理使用,形成一个统一的整体,将直接影响信息的传递质量。因此,只有加强无线电频谱管理,才能最大限度地避免电磁环境的恶化和电磁干扰的产生,提高信息传递的质量和效率。     

基于XML的频谱监测系统数据交换接口设计

为了实现全国无线电频谱信号的联合监测，适应国际化和多系统联合监测的需要，根据国际电信联合会（ITU—R）关于频谱监测的要求，提出了一种基于XML的无线电频谱监测系统数据交换接口的设计与实现方案，以实现不同频谱监测系统之间监测命令和监测数据的交换。此接口与德国R＆S公司共同开发，已经应用于全国短波网络监测系统中，完全满足了系统需要，并成为R＆S公司ARGUS监测软件5．03以上版本的标准配置。     

电磁频谱空间态势认知新范式：频谱语义和频谱行为

面对频谱资源日益紧缺、频谱安全日益严峻以及频谱对抗日益激烈的挑战,电磁频谱态势研究急需从感知向认知跃升。本文从多层频谱态势认知体系模型与机理、跨域多维电磁特征提取与融合、频谱语义态势高效补全与预测、频谱行为精准推理与意图识别4个方面出发,综述了频谱态势认知理论与方法的研究现状。面对复杂多域多维电磁频谱环境与多样化任务的挑战,需要构建从“数据到语义”“语义到行为”“单域到跨域”“单层到多层”的频谱态势认知理论技术体系,该体系可为提升天地一体信息网络频谱利用效率、维护空中电波安全有序以及夺取电磁频谱制电磁权/电磁频谱战优势奠定频谱态势理论技术基础。     

频谱监测仪器双通道信号采集系统设计与实现

本文针对频谱监测仪器中宽频段、高灵敏度的测试需求,设计实现了短波直接采集、微波变频为中频采集的双通道采集系统,既兼顾了宽频率范围接收又保证了短波信号的高灵敏度测试.最后给出了短波信号和中频信号采集的实现效果,系统性能稳定,适用于频谱监测仪器的全频段高灵敏度、大动态范围高速数据采集.     

卫星测控站频谱监测系统设计方案及实现

为解决卫星测控站人工监测下行中频信号效率低、无自动化的频谱处理等问题,设计并实现了一种基于开关矩阵和频谱仪的多路频谱监测系统;首先介绍了该系统的硬件组成,然后介绍了系统软件设计方案,针对系统功能,提出了若干个频谱监测相关的处理算法,包括基于SCPI的频谱实时监测、基于临界线的异常信号检测、基于频谱轨迹的频谱录像与回放以及一种快速的遥控命令捕获等算法,最后通过试验说明系统满足频谱监测的需求;实际应用结果表明,该系统运行稳定可靠,各算法是实用有效的。     

基于组件的频谱占用度统计系统

系统完成无线电监测频谱占用度数据的统计和分析.根据无线电监测的特点,系统是基于面向对象程序设计的.考虑到软件的重用性,将通用程度较高又相对稳定的模块封装成组件,所有组件的实现部分都被封装成动态链接库,对外部提供一个稳定的调用接口,使得系统更加稳定可靠,而且也为后续无线电监测系统的开发奠定了基础.子窗体采用动态创建,既节省系统资源又不易产生逻辑上或物理上的错误.针对操作的方便性以及数据量大的特点,设计了友好的界面、灵活的操作和简洁高效的数据存储.     

基于UML的战场频谱管理系统需求描述

高技术条件下的作战，参战力量多元，可用频谱资源十分有限，传统手工方式频谱管理已不适应现代化战争，迫切需要计算机辅助管理。该文简要介绍了UML的特点，并使用UML对战场频谱管理系统进行了有效的需求分析。     

基于软件无线电的无线频谱测量接收机设计

无线频谱测量接收机要求具有对宽带频谱的快速扫描功能,和对特定目标信号的实时高分辨率频谱分析能力;采用软件无线电的设计思想,通过分离的数字下变频通道分别处理扫频信号和谱分析目标信号,达到了11GHz/s的扫频速度和0.2Hz的频谱分辨率;给出了实用的接收机实现方案,并通过实现结果验证了方案的有效性.     

基于力位协同控制的航天器多路射频频谱监测系统设计

目前设计的航天器多路射频频谱监测系统采样间隔时间过长,导致监测结果与实际结果相差较大;为了解决上述问题,基于力位协同控制设计了一种新的航天器多路射频频谱监测系统,设计该监测系统的硬件和软件;在频谱分析仪的使用界面上,具有大量的射频信号控制命令,其中包含部分接口命令,通过该接口命令监测和控制频谱分析仪;单片机自带控制器,可协助系统的控制单元控制频谱;控制单元内的驱动接口电路其核心为76JG632芯片,主要对单片机内的各种接口进行供电;通过多路射频信号频谱切换、多路射频信号频谱显示、射频信号频谱监测实现软件流程;实验结果表明,所设计系统扫频和随机扫频采样的时间间隔分别为30 s和50 s,保证监测结果与实际结果吻合.     

岛礁防空作战战场环境模型设计*

战场环境是一个复杂的作战空间,虚拟逼真的战场环境模型需要处理海量的环境数据,往往具有较高的算法复杂度。为此以武器装备论证为目的,分析了岛礁防空作战战场环境在自然环境、电磁环境和空中威胁三个方面的模拟需求,并分别建立了相应的仿真模型。     

基于VTK的海战场电磁信息可视化技术研究

文章从信息可视化的角度,对海战场电磁环境的信息特征进行了初步分析,从不同的角度阐述了可用于电磁数据表征的多种信息呈现方式和方法,说明了基于VTK的海战场电磁信息可视化呈现的基本方法和步骤,并结合VTK工具包,对海战场局部电磁信息进行了数据描述和体视化呈现。     

电磁频谱空间射频机器学习及其应用综述

针对电磁频谱空间中频谱资源日益稀缺的问题,新兴的射频机器学习旨在结合电磁频谱领域知识,设计专门的机器学习模型,具有快速、小样本甚至零样本、可解释性和高性能的优势。按照五层网络结构,从物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层出发,本文对已有的射频机器学习在无线通信中具体应用的最新成果进行归类分析。同时,在现有成果基础上,通过对数据驱动和知识驱动的相互作用关系,总结了4种射频机器学习框架（串行/并行/耦合/反馈双驱动框架）。最后,为了促进射频机器学习的研究和实际应用,本文讨论了关键挑战和开放性问题。     

虚拟地空战场通用视景仿真软件系统的设计

针对地空战场仿真的三维演示需求,基于高层三维图形开发环境设计了一套通用的视景仿真软件系统,适应于实时数据、人工规划路径等多种仿真驱动形式。使用MultiGenCreator建立了三维武器实体和地景模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和战场特效;利用大规模地形管理技术解决计算机对战场大地形实时处理能力不足的缺陷;通过设计粒子系统模拟了各种复杂的场景特效;利用C++编程,调用VegaAPI函数,开发了视景仿真程序。开发和应用结果表明,该系统灵活通用,效果生动,并且比以往直接基于OpenGL图形库开发的视景仿真软件提高了画面逼真度,缩短了开发周期。     

煤与瓦斯突出电磁辐射在线监测系统的设计

基于煤与瓦斯突出伴随电磁辐射的原理 ,分析、设计了一套便于预测预报煤与瓦斯突出的在线监测系统 ,并介绍了该系统的组成及功能     

基于PLC和组态软件的大棚环境监测系统设计

设计并实现基于PLC和组态软件的大棚环境监测与决策控制系统;系统以PLC为核心处理器,通过动力控制模块为整个系统提供动力;采用STH-TW2-RHT2-0A-P3-S0型温湿度变送器对大棚内温湿度进行采集,实际应用中,依据检测到的参数结果对执行设备进行参数调整;以汇编语言为主的软件设计过程中,完成了PLC和组态软件的开发,并给出了大棚环境监测与决策控制的程序代码,结果表明,所设计的系统具有精度高、成本低、控制范围大的优点.