Bemenet/Kimenet

Átlagos feszültség bemeneti

12

V

Energiafogyasztás

45

W

Modul paraméterek átalakítása

ADCMintavételi sebesség(legnagyobb)

200

MS/s

ADCFelbontás

14

bits

DACMintavételi sebesség

800

MS/s

DACFelbontás

16

bits

Maximális sebesség a host(16b)

200

MS/s

Vizsiós pontosság

2.5

ppm

Nem zárvaGPSDOPontosság

20

ppb

1

JTAG

USB-B

FPGADebugger interfész

2

RF A

SMA

Rádiófrekvenciás jel

3

RF B

SMA

Rádiófrekvenciás jel

4

AUX I/O

D-SUB

12bit GPIO

5

1G/10G ETH

SFP+

Ethernet vagyAuroraadat

6

REF OUT

Teljes körű vezeték nélküli elektromágneses környezeti szimulátor platform technológiai megoldás

1．Háttér és jelentés

A jövőbeli modern konfrontációkban az elektronikus konfrontáció, különösen a kommunikáció és a radarok elektronikus konfrontációs képessége kulcsfontosságú szerepet fog játszani a stratégiai támadásban. Az elektromágneses környezeti szimulátor építése fontos a jövőbeli elektronikus ellenállás javításához, különösen a következő három szempontból:

ábrák1 A csatatéren bonyolult elektromágneses környezet ábrája

1）Teljesítményértékelési és gyors ellenőrzési platform a kulcsfontosságú technológiai algoritmusok kutatásához az elektromágneses környezetérzékelési tanuláshoz

A komplex elektromágneses környezetben működő kommunikációs vagy harci berendezéseknek környezetérzékelésre van szükségük a spektrumállapot-információk megszerzéséhez, az aktuális spektrumfelhasználási állapot-térképek szintelizálásához, valamint a tanulási érvelés révén olyan információk kivonásához, mint a csatornajellemzők és a zavaró jellemzők. Az elmúlt években a gépi tanulási módszerek, például a mély idegi hálózatok használata fontos eszközré vált a spektrumérzékelés és az elektromágneses környezeti információk érzékelésének kivonása érdekében. A kulcsfontosságú technológiai algoritmusok hatékonyságának és megbízhatóságának gyors ellenőrzése azonban jelenleg nem hatékony eszköz a különböző valós és bonyolult környezetekben. Ennek a célnak a csatatéren elektromágneses környezeti szimulátort terveznek létrehozni, amely bonyolult jelenetek valós idejű vezeték nélküli csatornaszimulációját biztosítja, és teljesítményértékelési és gyors ellenőrzési platformot biztosít az elektromágneses környezetérzékelés tanulásának kulcsfontosságú technológiai algoritmusainak tanulmányozásához.

2） Validálási és értékelési platform az önszervezett kommunikációs technológiák kutatásához csatatéren

ittKomplex elektromágneses környezetValós idejű alkalmazkodás az elektromágneses környezethez/Az önszervezett kommunikáció, amely biztosítja a helyi kommunikációs célok biztosítását, például az elektronikus felderítést, a harci koordinációt, fontos az információhoz való hozzáféréshez való jog szempontjából. Az összetett környezetek önszervezése/Az adaptív kommunikációs technológia az önszervezett kapcsolat létrehozása, a frekvencia kiválasztása, a kapcsolat alkalmazkodása, a zavarlásellenes kommunikáció és egyéb célok körül terjed ki, de a hitelesítési eszközei elsősorban számítógépes szimuláció vagy az ideális környezet. Az elektromágneses környezeti szimulátor építése a csatatéren bonyolult elektromágneses szimulációs környezetet biztosít az önszervezett kommunikációs technológiák kutatásához, hatékonyabb technikai ellenőrzéshez és értékeléshez.

3）Szimulációs gyakorlati platform az elektronikus konfrontációhoz a valós csatatéren

A komplex konfrontációs környezethez való alkalmazkodás igényeinek kielégítéséhez a katonai kommunikációnak olyan funkciókkal kell rendelkeznie, mint a környezeti állapot érzékelése, a konfrontációs stratégiák tanulása és a kommunikációs paraméterek rekonstrukciója. Vegyük például a többféle együttműködési háborút, a légierő repülőgépei, a haditengerészet hajóinak és a szigetek, a rakéták és más különböző hadműveleti platformok elemei között különböző információk, például szövegek, hangok, képek, videók vezeték nélküli átvitelével kell kommunikálni, miközben súlyos fenyegetésekkel szembesülnek, mint például az ellenséges beavatkozás, támadás és lehallgatás. A környezeti érzékelés segítségével a spektrumállapot-információk megszerzése, a tanulási érvelés segítségével az ellenséges zavarok jellemzőinek és szabályainak megszerzése, az érzékelés és a tanulás eredményeinek kombinálásával a kommunikációs paraméterek intelligens átalakítása a zavarok elkerülése, az aktív védelem és az alkalmazkodás érdekében. Építse meg a csatatéren elektromágneses környezeti szimulátort, amely szimulációs gyakorlati platformot biztosít az elektronikus konfrontációhoz.

2． Fő feladatok és funkciók

2.1 Fő feladat

A csatatéren elektromágneses környezeti szimulátor, amely több rádiókészüléket csatlakoztat64Csatorna, amely valós idejű szimulációt nyújt a komplex vezeték nélküli csatorna környezetének a csatatéren, a fő feladatai és funkciói a képen2mutatott. A következő részeket tartalmazza: vizuális elektromágneses környezeti konfiguráció, rádiófrekvencia és modul/Digitális átalakítási rész, teljesen csatlakoztatott digitális bázissáv csatorna rész.

2.2 Rádiófrekvencia és modul/Számos alakítási rész

Rádiófrekvencia és modul/A digitális átalakító rész összekapcsolja a rádiófrekvenciás részt a teljesen csatlakoztatott digitális bázissáv csatornával, és az alapvető konfigurációt az elektromágneses környezet vizuális konfigurációja és a kijelző felülete révén végzi. Az emulátor bemeneti végén a vezeték nélküli eszközökből származó rádiófrekvenciás jeleket, az alacsony frekvenciás átalakítás és az analóg átalakítás után a digitális középfrekvenciás feldolgozás után a digitális bázissáv jelét kap, és a teljesen csatlakoztatott digitális bázissáv-csatorna részébe adja be. Miután teljesen csatlakoztatta a digitális bázissáv csatorna részét, a digitális középfrekvenciás feldolgozás, a digitális átalakítás és a felső frekvenciás átalakítás, a rádiófrekvenciás jel kimenete és a vezeték nélküli eszközökre küldése.

2.3 Teljesen csatlakoztatott digitális csatornák

A vizuális elektromágneses környezeti konfiguráció és a kijelző felület konfigurációs paraméterei alapján több bemeneti és több kimeneti teljesen csatlakoztatott digitális csatorna analógus, azaz minden bemeneti jel független vagy kapcsolódó csatornákon keresztül érkezik minden kimeneti csatornához. Minden bemeneti-kimeneti csatorna függetlenül konfigurálható, és olyan csatornajellemzőket biztosít, mint a többpályás csökkenés, a terjesztési késés, a Doppler-eltérés.

2.4 Az elektromágneses környezet konfigurációjának és kijelzőfelületének vizualizálása

Ez a rész a következő funkciókat tartalmazza:

1) Konfigurálja a vezeték nélküli eszközök csatlakozásainak számát, az emulátor munkafrekvenciáját, a munkasávszélességet, az egyes vezeték nélküli eszközök által elfoglalt csatornák számát stb.

2) Visualizálja a csatornakörnyezet konfigurációját, konfigurálja a vezeték nélküli csatorna jeleneteket, és tartalmazza az egyes felhasználók helyzetének információit, a mozgási információk valós idejű megjelenítését, és ezek alapján valós idejben generálja a többpályás csatornatényezőt, és elküldi azt a teljesen csatlakoztatott digitális csatorna részére.

3) Megjeleníti az összes csatornát és az adott vevőcsatorna valós idejű spektrumát.

3． Rendszer hardver összetétele és leírások

3.1 A berendezés összetétele áttekintése

Teljes körű vezeték nélküli elektromágneses környezeti szimulátor platform hardveres összetétele az alábbiakban3Megmutatott:

Rádiófrekvencia és modul/Számi átalakítás részbenUSRP X310+ UBXAlapja összetétele. Felhasználói rádiófrekvenciás eszközök hozzáférésére és megvalósításáraA/D、D/AÁtváltás, digitális felfelé és lefelé frekvenciás átalakítás és kommunikáció az adatáramlási hálózat részeivel.

A teljesen összekapcsolt digitális csatorna része négy nagy sebességű digitális jelfeldolgozó egységből áll. A készülék lehetővé teszi a bázissáv adatátvitelét és a csatorna szimulációját. például a rádiófrekvenciás jelfeldolgozási részekkel való adatkölcsönhatás ésFPGAAz adatok közötti interakció.

Az elektromágneses környezet vizualizálása és a kijelző felület részben egy nagy teljesítményűX86kettősCPUSzerver összetétele. A rendszer különböző részeinek megfigyelése, a csatatéren lévő paraméterek átadása stb.

Az óraosztó hálózat óraosztókból áll. Termelés10MHzAz óra ésPPSjel, megvalósításX310Szinkronizálja az órát a nagy sebességű digitális jelfeldolgozó táblával.

A hálózati kommunikációs rendszer egy gigabit kapcsolóból áll.

Az összetevők szerver ellenőrzése, adatátvitele és az összetevők közötti adatkommunikáció.

A kép szerint3.1megmutatta,32SzállodaUSRP、4nagy sebességű digitális jelfeldolgozó egységek és szerverek, például összetevő csatorna szimulátorok,32egyUSRPFelhasználói hozzáférés csatorna emulátor, mindkettőSMAA kábel közvetlenül kapcsolódik. Egy szerver a vezérléshezUSRPés a nagy sebességű digitális jelfeldolgozó egység, és felelős a szűrőkoeficientek tárolásáról és továbbításáról a nagy sebességű digitális jelfeldolgozó egységnek. Az eszközök közötti kommunikációs interfész10GEEthernet használataUDPProtokoll, egy konfiguráció10GEA kapcsolók kölcsönös kommunikációt biztosítanak.

A munkafolyamat a felhasználó számára a rádiófrekvenciás adatok átviteleSMAA kábel átvitele az szimulátorbaUSRPAztánUSRPA visszaállított bázissáv-jel továbbítása a nagy sebességű digitális jelfeldolgozó egységbe64x64 FIRA szűrőmátrix kiszámítása után ugyanaz az adatUSRPKapja vissza, és a rádiófrekvencián keresztülSMAAz interfész visszaküldi a felhasználót.

3.2 Hardveres összetétel

3.2.1 USRP X310Leírás

USRP X310Közép frekvenciás jelfeldolgozási alapeszközként az egyik felelős a sugárformázó részből származó alapsáv-jelek fogadásáról, és a frekvenciát átalakító alapsáv-jelek rádiófrekvenciás jelekké küldéséről; Másodszor a rádiófrekvenciás jel fogadása, és a rádiófrekvenciás jel alatti frekvenciás átalakítása alapsávú jelré a hátsó sugárformázó résznek.

Táblázat1 USRP X310Fő paraméterek leírása

A berendezés elsősorban alapsávú alaplapból és rádiófrekvenciás alaplapból áll. Alapszalagos alaplapXilinx KintexsorozatFPGAésDDR3、Flash、JTAGóra és referenciaóra,PPSA jel bemeneti kimeneti összetétele. Rádiófrekvenciás alátáblákUBXAltábla megvalósítása2x2Modellek, beleértveAD/DARádiófrekvenciás elülső áramkörök.UBXA munkafrekvencia a10M-6GHzA legmagasabb két csatorna.160MHzSávszélesség. Ebben a rendszerben

FlashMeglévőFPGA bitDokumentumok, a bekapcsolás utánbitAutomatikusan be van töltveFPGAKözép,FPGAKészítő-fogadóSFP+adatok ésAD/DAadatfunkciók. Szoftver általSFP+Interfész beállításaFPGAA kapcsolódó paraméterek lehetővé teszikFPGARádiófrekvenciás jeleket küldhet egy adott mintavételi sebességre és frekvenciára.SFP+Az interfész küldhetőIQA jel. A gépen lévő szoftvereknek speciális meghajtókat és alkalmazásokat kell telepíteniük a szoftver oldali műveletek eléréséhez.

Táblázat2 X310Interfész leírása