Giriş/Çıkış

DC voltaj girişi

12

V

Güç tüketimi

45

W

Modül parametrelerini dönüştürme

ADCÖrnekleme Hızı(En büyük)

200

MS/s

ADCÇözünürlük

14

bits

DACÖrnekleme Hızı

800

MS/s

DACÇözünürlük

16

bits

Ana bilgisayar ile maksimum hız(16b)

200

MS/s

Vibrasyon Hassasiyeti

2.5

ppm

KilitlenmemişGPSDOHassasiyet

20

ppb

1

JTAG

USB-B

FPGAAydınlatma Arayüzü

2

RF A

SMA

Radyo frekans sinyali

3

RF B

SMA

Radyo frekans sinyali

4

AUX I/O

D-SUB

12bit GPIO

5

1G/10G ETH

SFP+

Ethernet veyaAuroraVeriler

6

REF OUT

Tam kapsamlı kablosuz elektromanyetik ortam simülatörü platform teknolojisi

1．Arka plan ve anlamı

Gelecekteki modern çatışmalarda, elektronik çatışma, özellikle iletişim ve radarın elektronik çatışma yeteneği, stratejik savunmada önemli bir rol oynayacaktır. Savaş alanı elektromanyetik ortam simülatörü oluşturmak, gelecekteki elektronik direnç yeteneklerini geliştirmek için önemlidir ve özellikle aşağıdaki üç yönü içerir:

Grafik1 Savaş alanının karmaşık elektromanyetik ortamının şeması

1）Elektromanyetik çevre algısı öğrenme için kritik teknik algoritma araştırmaları için performans değerlendirme ve hızlı doğrulama platformu sağlar

Karmaşık elektromanyetik ortamlarda iletişim veya savaş cihazları, spektrum durumu bilgilerini almak, mevcut spektrum kullanımı durumu haritalarını entegre etmek ve mantıklamayı öğrenerek kanal özellikleri ve müdahale özellikleri gibi bilgileri çıkarmak için çevre algısına ihtiyaç duyar. Son yıllarda, derin sinir ağları gibi makine öğrenme yöntemlerinin kullanımı, algılanan elektromanyetik çevre bilgilerini çıkarmak için spektrum algısının önemli bir aracı haline geldi. Bununla birlikte, çeşitli gerçek ve karmaşık ortamlarda, kritik teknik algoritmaların geçerliliğini ve güvenilirliğini hızlı bir şekilde doğrulamak henüz etkili bir araç değildir. Bu amaç etrafında, karmaşık senaryoların gerçek zamanlı kablosuz kanal simülasyonu sağlayan savaş alanı elektromanyetik çevre simülatörü oluşturulması ve elektromanyetik çevre algısı öğrenme için kritik teknik algoritma araştırmaları için performans değerlendirmesi ve hızlı doğrulama platformu sağlanması önerilmektedir.

2） Savaş alanına yönelik ortamlarda kendini örgütleyen iletişim teknolojisi araştırmaları için doğrulama ve değerlendirme platformu sağlamak

İçindeKarmaşık elektromanyetik ortamlarOrta, elektromanyetik ortama uygun gerçek zamanlı ortama uyumluluk/Elektronik keşif ve savaş koordinasyonu gibi yerel iletişim hedeflerini korumak için kendi kendini örgütleyen iletişim, bilgiye erişim hakkı için önemlidir. Şu anda karmaşık ortamlara yönelik özörgütleşme/Adaptif iletişim teknolojisi, kendini örgütleyen bağlantı oluşturma, frekans seçimi, bağlantı adaptasyonu, müdahaleye karşı iletişim ve diğer hedefler etrafında geliştirilir, ancak doğrulama araçları bilgisayar simülasyonu veya ideal ortamlara dayanır. Savaş alanı elektromanyetik ortam simülatörü oluşturulması, kendini örgütleyen iletişim teknolojilerinin araştırması için savaş alanına yönelik karmaşık bir elektromanyetik simülasyon ortamı sağlayabilir ve daha etkili teknik doğrulama ve değerlendirme yapabilir.

3）Gerçek savaş alanı ortamlarında elektronik çatışmalar için simulasyon egzersiz platformu sağlamak

Karmaşık çatışma ortamlarına uyum sağlamak için, askeri iletişim çevresel durumu algılamak, çatışma stratejilerini öğrenmek ve iletişim parametrelerini yeniden yapılandırmak gibi özelliklere sahip olmalıdır. Örneğin, hava kuvvetlerinin uçakları, deniz gemileri ve adaları, roket kuvvetlerinin füzeleri gibi çeşitli savaş platformu unsurları arasında metin, ses, görüntü, video gibi çeşitli bilgilerin kablosuz iletimi yoluyla etkileşime girmesi gerekir, aynı zamanda düşman müdahalesi, saldırıları ve dinleme gibi ciddi tehditlerle karşı karşıya. Çevre algısı yoluyla spektrum durumu bilgilerini elde edin, öğrenme mantıklaması yoluyla düşman müdahalesi gibi özellikleri ve düzenleri elde edin, algı ve öğrenme sonuçlarını birleştirerek müdahalelerden kaçınmak, aktif savunma ve uyumlu sağlam iletişim sağlamak için iletişim parametrelerini akıllıca yeniden yapılandırın. Savaş alanı elektromanyetik ortam simülatörü oluşturun, elektronik çatışmalar için bir simülasyon egzersiz platformu sağlayabilir.

2． Ana Görevler ve Özellikler

2.1 Başlıca görev

Savaş alanı elektromanyetik ortam simülatörü, birçok radyo cihazı bağlar, sağlar64Savaş alanındaki karmaşık kablosuz kanal ortamının gerçek zamanlı simülasyonunu sağlayan alıcı-verici kanalı, ana görevleri ve özellikleri2Gösterilen. Özellikle aşağıdaki bölümleri içerir: Görsel elektromanyetik ortam yapılandırma bölümü, radyo frekansı ve modül/Dijital model dönüştürme bölümü, tam bağlantılı dijital bazbant kanal bölümü.

2.2 Radyo Frekansı ve Modül/Numeralı dönüştürme bölümü

Radyo Frekansı ve Modül/Dijital model dönüştürücü bölüm, radyo frekans bölümünü tam olarak dijital bazbant kanallarına bağlar ve görselleştirilmiş elektromanyetik ortam yapılandırması ve görüntüleme arayüzü ile temel yapılandırma yapar. Emülatörün giriş ucunda, kablosuz cihazlardan radyo frekans sinyalini alır, aşağı frekans dönüştürücüsü ve analog dönüştürülmesinden sonra, dijital orta frekans işleminden sonra, dijital bazbant sinyalini alır ve tam bağlı dijital bazbant kanal bölümüne girer. Dijital bazbant kanal bölümünün tam bağlanmasından sonra dijital bazbant sinyali, dijital orta frekans işleme, dijital model dönüşümü ve üst frekans dönüşümü, radyo frekans sinyali çıktı ve kablosuz cihazlara gönderildi.

2.3 Tam Bağlantılı Dijital Kanal Bölümü

Görsel elektromanyetik ortam yapılandırması ve görüntüleme arayüzünün yapılandırma parametrelerine dayanarak, çok giriş çok çıkış tam bağlantılı dijital kanal analogu, yani her giriş sinyali her çıkışa bağımsız veya ilişkili bir kanaldan ulaşır. Her giriş-çıkış kanalı bağımsız olarak yapılandırılabilir ve çok yönlü düşüş, yayım gecikmesi, Doppler sapması ve diğer kanal özelliklerini sağlayabilir.

2.4 Elektromanyetik çevre yapılandırma ve görüntüleme arayüzü bölümlerini görselleştirme

Bu bölüm aşağıdaki özellikleri içerir:

1) Kablosuz cihazın bağlantı sayısını, simülatörün çalışma frekansını, çalışma bant genişliğini ve her bir kablosuz cihazın kullandığı kanal sayısını yapılandırın.

2) Görsel kanal ortamını yapılandırın, kablosuz kanal senaryolarını yapılandırın ve her kullanıcının konum bilgilerini, hareket bilgilerinin gerçek zamanlı görüntüsünü içerin ve bu bilgilere dayanarak gerçek zamanlı bir çoklu kanal katsayısı oluşturun ve tam bağlı dijital kanal bölümüne gönderin.

3) Tüm kanalları ve verilen alıcı kanalının gerçek zamanlı spektrumunu görüntüler.

3． Sistem donanımı bileşimi ve talimatları

3.1 Cihaz Kompozisyonu Genel Bakış

Tam kapsamlı kablosuz elektromanyetik ortam simülatörü platformunun donanım bileşimi aşağıdaki şekilde3Gösterilen:

Radyo Frekansı ve Modül/sayısal dönüşüm kısmıUSRP X310+ UBXAlt pano oluşumu. Kullanıcı radyo frekans cihazlarına erişmek ve uygulamak içinA/D、D/ADönüşüm, dijital yukarı aşağı frekanslama ve veri akışı ağ bölümleri ile iletişim.

Tam bağlantılı dijital kanal bölümü dört yüksek hızlı dijital sinyal işleme ünitesinden oluşur. Cihazlar, bazbant verilerinin aktarımını ve kanal simülasyonunun matris işlemlerini gerçekleştirir. RF sinyal işleme bölümleri ile veri etkileşimi veFPGAVeriler arasındaki etkileşim.

Görsel elektromanyetik ortam yapılandırması ve görüntüleme arayüzü kısmen yüksek performanslı birX86ÇiftCPUsunucu oluşumu. Sistemin çeşitli bölümlerinin izlenmesini, savaş sahnesi parametrelerinin iletimini ve diğer içerikleri gerçekleştirmek.

Saat dağıtım ağı saat dağıtıcılarından oluşur. Oluşturun10MHzSaat vePPSSinyal, gerçekleştirmeX310Yüksek hızlı dijital sinyal işleme panosu ile saat senkronize.

Sistem ağ iletişimi bir gigabit anahtardan oluşur.

Sunucunun her bileşenin izlenmesini, veri aktarımını ve bileşenler arasındaki veri iletişimini sağlar.

Resim gibi3.1Gösterilen,32İstasyonuUSRP、4Yüksek hızlı dijital sinyal işleme üniteleri ve sunucular gibi oluşturucu kanal simülatörleri,32BirUSRPKullanıcı erişimi kanal simülatörü için, her ikisi deSMAKablo doğrudan bağlanır. Kontrol için bir sunucuUSRPve yüksek hızlı dijital sinyal işleme ünitesi ve yüksek hızlı dijital sinyal işleme ünitesine filtre katsayısını depolamak ve aktarmaktan sorumludur. Cihazlar Arası İletişim Arayüzü10GEEthernet KullanımıUDPProtokol, bir10GEAnahtarlar birbirleriyle iletişim sağlar.

Kullanıcıların RF verilerini geçirmesi için çalışma süreciSMASimülatörlere kablo aktarımıUSRPSonra alındı.USRPGeri döndürülen bazbant sinyali, yüksek hızlı dijital sinyal işleme ünitesine64x64 FIRFiltre matrisinden sonra veriler aynıUSRPGeri alın ve radyo frekansı üzerindenSMAArayüzü kullanıcıya geri gönderilir.

3.2 Donanım bileşimi

3.2.1 USRP X310Açıklama

USRP X310Orta frekans sinyal işleme çekirdek cihazı olarak, bir, ışın şekillendirme bölümünden baz bant sinyallerini almaktan sorumludur ve baz bant sinyallerindeki frekans değiştiricisini radyo frekans sinyallerine dönüştürür; İkincisi, radyo frekans sinyalini almak ve radyo frekans sinyalinin altındaki frekansı baz bant sinyaline dönüştürmek, arka uç ışın şekillendirme bölümüne göndermektir.

Tablo1 USRP X310Ana parametreler açıklaması

Cihazlar çoğunlukla baz bant ana kartı ve radyo frekans alt kartından oluşur. Temel Bant Ana Kartı KullanımıXilinx KintexSerisiFPGAveDDR3、Flash、JTAGSaat ve Referans Saatleri,PPSSinyal giriş çıkışı. Radyo frekansı paneliUBXAlt Panel Uygulaması2x2Mod, dahil olmak üzereAD/DARadyo frekansı ön uç devre vb.UBXÇalışma Frekansı10M-6GHzEn yüksek iki kanal160MHzBant genişliği. Bu sistemde

FlashVarFPGA bitBelgeler, elektrik açıldıktan sonrabitOtomatik olarak yükleniyorFPGAOrta,FPGAAlıcı varSFP+Veriler veAD/DAVeri fonksiyonu. Üst bilgisayar yazılımı tarafındanSFP+Arayüz YapılandırmasıFPGAİlgili parametreler, böyleceFPGABelirli bir örnekleme oranı ve frekans noktası için RF sinyali gönderebilir, diğerSFP+Arayüzü gönderilebilirIQSinyal. Üst bilgisayar yazılımı, yazılım tarafındaki işlemleri gerçekleştirmek için belirli sürücüler ve uygulamalar yüklemesi gerekir.

Tablo2 X310Arayüz Açıklaması