المدخلاتوالنواتج

العاصمة الجهد الإدخال

12

V

استهلاك الطاقة

45

W

وحدة تحويل المعلمات

ADCمعدل أخذ العينات(ماكسو

200

MS/s

ADCالقرار

14

bits

DACمعدل أخذ العينات

800

MS/s

DACالقرار

16

bits

ماكس سرعة المضيف(16b)

200

MS/s

دقة الاهتزاز المحلية

2.5

ppm

غير مؤمنGPSDOدقة .

20

ppb

1

JTAG

USB-B

FPGAواجهة التصحيح

2

RF A

SMA

إشارة الترددات اللاسلكية جهاز الإرسال والاستقبال

3

RF B

SMA

إشارة الترددات اللاسلكية جهاز الإرسال والاستقبال

4

AUX I/O

D-SUB

12bit GPIO

5

1G/10G ETH

SFP+

نقل إيثرنت أوAuroraداتا

6

REF OUT

مخطط التقنية اللاسلكية محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية منصة

1 .الخلفية والمعنى

في المستقبل تحديث التدابير المضادة ، التدابير المضادة الإلكترونية ( ECM ) القدرة ، ولا سيما الاتصالات والرادار ، سوف تلعب دورا رئيسيا في الهجوم والدفاع الاستراتيجيين . بناء ساحة المعركة محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية له أهمية كبيرة في تحسين القدرة على الحرب الالكترونية في المستقبل .

الرسم البياني1 رسم خريطة معقدة البيئة الكهرومغناطيسية في ساحة المعركة

( 1 )تقييم الأداء وسرعة التحقق من منهاج البحث عن التقنيات الرئيسية في البيئة الكهرومغناطيسية التعلم الإدراكي

الاتصالات أو المعدات القتالية المعقدة في البيئة الكهرومغناطيسية ، تحتاج إلى الحصول على معلومات عن حالة الطيف من خلال الاستشعار عن بعد ، وتوليف الطيف الحالي استخدام الدولة أطلس ، واستخراج المعلومات مثل قناة مميزة و تدخل مميزة من خلال التعلم والاستدلال . في السنوات الأخيرة ، آلة التعلم باستخدام أساليب مثل عمق الشبكة العصبية أصبحت وسيلة هامة للحصول على معلومات عن البيئة الكهرومغناطيسية الاستشعار الطيف . ومع ذلك ، في الوقت الحاضر ، ليس هناك طريقة فعالة للتحقق من صحة وموثوقية الخوارزمية في مختلف البيئات المعقدة . من أجل تحقيق هذا الهدف ، محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية في ساحة المعركة هي التي شيدت ، والتي يمكن أن توفر في الوقت الحقيقي قناة لاسلكية محاكاة المشهد المعقد .

( 2 ) فإنه يوفر منصة التحقق والتقييم من أجل البحث عن التنظيم الذاتي تكنولوجيا الاتصالات في ساحة المعركة البيئة .

في .البيئة الكهرومغناطيسية المعقدةالتكيف في الوقت الحقيقي البيئة الكهرومغناطيسيةوالتنظيم الذاتي والاتصالات ، من أجل استطلاع الكتروني ، تنسيق العمليات وغيرها من الاتصالات المحلية المستهدفة لتوفير الأمن ، من المهم الحصول على المعلومات . التنظيم الذاتي في بيئة معقدةوالتكيف تكنولوجيا الاتصالات تركز على أهداف مثل التنظيم الذاتي إنشاء وصلة ، اختيار التردد ، وصلة التكيف ، ومكافحة التشويش الاتصالات ، وما إلى ذلك ، ولكن التحقق من الأسلوب هو أساسا محاكاة الكمبيوتر أو البيئة المثالية . بناء ساحة المعركة محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية يمكن أن توفر ساحة المعركة المنحى محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية المعقدة لدراسة التنظيم الذاتي تكنولوجيا الاتصالات ، وجعل أكثر فعالية تكنولوجيا التحقق والتقييم .

( 3 )توفير منصة محاكاة ممارسة الحرب الالكترونية في ساحة المعركة الفعلية للبيئة

من أجل تلبية الطلب على التكيف مع بيئة معقدة مضادة ، والاتصالات العسكرية يجب أن يكون بعض المهام مثل إدراك حالة البيئة ، تعلم استراتيجية المواجهة ، وإعادة بناء الاتصالات المعلمات . مع الجمع بين عمليات متعددة الأسلحة على سبيل المثال ، من الضروري أن تتفاعل مع بعضها البعض من خلال النص ، الصوت ، الصورة ، الفيديو ، وما إلى ذلك من خلال الإرسال اللاسلكي بين الطائرات والقوات الجوية والسفن البحرية و الصواريخ من الجزر البحرية ، وفي الوقت نفسه ، فإنها تواجه تهديدات خطيرة مثل العدو التدخل والهجوم والتنصت . من خلال الجمع بين الاستشعار عن بعد مع نتائج التعلم ، والاتصالات المعلمات يمكن بناؤها بذكاء لتحقيق ذكي تجنب التدخل ، الدفاع النشط ، والتكيف قوية الاتصالات . بناء محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية في ساحة المعركة يمكن أن توفر منصة محاكاة ممارسة الحرب الالكترونية .

2 . المهام الرئيسية والمهام

2.1 المهمة الرئيسية

ساحة المعركة محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية ، وربط العديد من أجهزة الراديو ، وتوفير64قناة الإرسال والاستقبال ، يمكن أن توفر في الوقت الحقيقي محاكاة المعركة قناة لاسلكية معقدة البيئة .2كما هو مبين . هذا النظام يتكون من الأجزاء التالية : البيئة الكهرومغناطيسية البصرية التكوين ، الترددات اللاسلكية وحدةوالرقمية إلى تناظرية تحويل جزء كامل متصل القاعدي الرقمية قناة جزء .

2.2 الترددات اللاسلكية وحدةوالتناظرية الرقمية تحويل جزء

الترددات اللاسلكية وحدةوالرقمية إلى تناظرية تحويل جزء متصل مع الترددات اللاسلكية جزء متصل تماما القاعدي الرقمية القناة ، و التكوين الأساسي تتم من خلال البيئة الكهرومغناطيسية البصرية التكوين وعرض واجهة . في نهاية الإدخال من جهاز محاكاة ، إشارة الترددات اللاسلكية من جهاز لاسلكي هو تلقي إشارة القاعدي الرقمية يتم الحصول عليها من خلال تجهيز الرقمية المتوسطة التردد من خلال downconverter و التناظرية الرقمية تحويل ، ثم إشارة القاعدي الرقمي هو إدخالها في اتصال كامل القاعدي الرقمية القناة . بعد إشارة القاعدي الرقمية التي ترتبط تماما مع قناة القاعدي الرقمية جزء ، إشارة الترددات اللاسلكية هو الناتج من خلال المعالجة الرقمية إذا ، الرقمية إلى تناظرية تحويل upconversion ، ثم يتم إرسالها إلى جهاز لاسلكي .

2.3 قناة رقمية متصلة بالكامل جزء

متعدد المدخلات المخرجات المتعددة ( MIMO ) كامل متصل قناة رقمية المحاكاة تتحقق على أساس تكوين المعلمات من واجهة العرض البصرية في البيئة الكهرومغناطيسية . كل قناة من المدخلات والمخرجات يمكن تكوين بشكل مستقل و تحقيق خصائص القناة مثل المسارات يتلاشى ، تأخير الانتشار ، دوبلر التردد تعويض .

2.4 البيئة الكهرومغناطيسية البصرية التكوين وعرض واجهة الجزء

ويشمل هذا القسم المهام التالية :

( 1 ) تكوين عدد من الأجهزة اللاسلكية الصدد ، محاكاة تردد التشغيل ، عرض النطاق الترددي ، كل جهاز لاسلكي تحتل عدد من القنوات وغيرها من المعلومات .

( 2 ) قناة مرئية بيئة التكوين ، تكوين قناة لاسلكية المشهد ، بما في ذلك معلومات الموقع لكل مستخدم ، في الوقت الحقيقي عرض معلومات الحركة ، في الوقت الحقيقي توليد قناة متعددة مسار المعاملات على أساس هذه المعلومات وإرسالها إلى قناة رقمية متصلة بالكامل جزء .

( 3 ) يعرض في الوقت الحقيقي الطيف الترددي من جميع القنوات و إعطاء القنوات المستقبلة .

3 . تكوين أجهزة النظام و الوصف

3.1 نظرة عامة على تكوين الجهاز

تكوين الأجهزة اللاسلكية محاكاة البيئة الكهرومغناطيسية3كما هو مبين :

الترددات اللاسلكية وحدةوالتناظرية الرقمية تحويل جزءUSRP X310+ UBXsubplate التكوين . المستخدم الوصول إلى أجهزة الترددات اللاسلكية ، وتنفيذA/D、D/Aالتحويل الرقمي من أعلى إلى أسفل التحويل والتواصل مع شبكة تدفق البيانات .

اتصال كامل القناة الرقمية جزء يتكون من أربع وحدات معالجة الإشارات الرقمية عالية السرعة . الجهاز يدرك القاعدي نقل البيانات مصفوفة حساب قناة المحاكاة . على سبيل المثال ، بيانات التفاعل مع الترددات اللاسلكية معالجة الإشاراتFPGAتبادل البيانات .

البيئة الكهرومغناطيسية البصرية التكوين واجهة العرض يتكون من عالية الأداءX86مزدوج .CPUخادم التكوين . رصد كل جزء من النظام ، ونقل المعلمات من ساحة المعركة المشهد تتحقق .

ساعة شبكة التوزيع يتكون من ساعة الموزع . أنتج10MHzعلى مدار الساعةPPSإشارة , تحقيقX310تزامن الساعة مع سرعة عالية معالجة الإشارات الرقمية المجلس .

نظام شبكة الاتصالات تتكون من جيجابت التبديل .

تحقيق الخادم إلى كل عنصر من عناصر الرصد ، ونقل البيانات ، ونقل البيانات بين المكونات .

مثل الرسم البياني3.1كما هو مبين32منضدةUSRP、4عالية السرعة وحدة معالجة الإشارات الرقمية ( حزب اليسار الديمقراطى ) و ( الخادم ) تشكل قناة المحاكاة .32صUSRPقناة وصول المستخدم محاكاةSMAكابل متصل مباشرة . خادم التحكمUSRPو سرعة عالية وحدة معالجة الإشارات الرقمية هي المسؤولة عن تخزين ونقل معامل تصفية عالية السرعة وحدة معالجة الإشارات الرقمية . واجهة الاتصالات بين الأجهزة10GEإيثرنت ، اعتمادUDPبروتوكول تكوين الجدول10GEالتبديل يمكن التواصل مع بعضهم البعض .

عملية العمل يتيح للمستخدمين نقل البيانات من خلال الترددات اللاسلكيةSMAكابل نقل إلى محاكاةUSRPثم تمUSRPاستعادة إشارة القاعدي تنتقل إلى سرعة عالية وحدة معالجة الإشارات الرقمية .64x64 FIRبعد عملية تصفية مصفوفة ، البيانات التي تم الحصول عليها من نفس الجهازUSRPالحصول على العودة عن طريق الترددات اللاسلكيةSMAواجهة المستخدم .

3.2 تكوين الأجهزة

3.2.1 USRP X310إيضاحات

USRP X310باعتبارها جوهر جهاز معالجة الإشارات المتوسطة التردد ، واحد هو المسؤول عن تلقي إشارة القاعدي من شعاع تشكيل الجزء ، وتحويل إشارة القاعدي upconversion إلى إشارة الترددات اللاسلكية لإرسال . والثاني هو تلقي إشارة الترددات اللاسلكية ، وتحويل إشارة الترددات اللاسلكية إلى أسفل التحويل القاعدي إشارة إلى نهاية الجزء الخلفي من شعاع تشكيل .

طاولات1 USRP X310وصف المعالم الرئيسية

الجهاز يتكون أساسا من لوحة قاعدة الفرقة الترددات اللاسلكية لوحة فرعية . القاعدي المجلسXilinx KintexسلسلةFPGAوDDR3、Flash、JTAGساعات وساعات مرجعيةPPSإشارة المدخلات والمخرجات . الترددات اللاسلكية الفرعيUBXتنفيذ المجلس2x2نمط ، بما في ذلكAD/DAالترددات اللاسلكية الدوائر الأمامية .UBXتردد التشغيل10M-6GHz، أعلى قناتين160MHzعرض النطاق الترددي . في هذا النظام

Flashفي الوجودFPGA bitالملف بعد السلطةbitيتم تحميلها تلقائيا إلىFPGAوسطFPGAمع جهاز الإرسال والاستقبالSFP+البياناتAD/DAوظيفة البيانات . برامج الكمبيوتر من خلالSFP+واجهة التكوينFPGAالمعلمات ذات الصلةFPGAيمكن إرسال واستقبال إشارة الترددات اللاسلكية الخاصة معدل أخذ العينات والتردد نقطة .SFP+واجهة الإرسال والاستقبالIQإشارة . برامج الكمبيوتر تحتاج إلى تثبيت برامج التشغيل الخاصة وتطبيق البرمجيات لتحقيق برامج التشغيل .

طاولات2 X310وصف واجهة