检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机仿真 2018年第4期35卷 29-32,37页

作者：杜宝舟张冬晓程二威军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003

针对超宽带电磁脉冲易对无人机射频前端薄弱器件低噪声放大器造成击穿失效的问题,进行了超宽带电磁脉冲前门耦合规律的研究。利用仿真软件模拟了超宽带电磁脉冲对无人机辐照前门耦合过程,得到了电磁脉冲耦合到无人机内部电磁薄弱元器件... 详细信息

针对超宽带电磁脉冲易对无人机射频前端薄弱器件低噪声放大器造成击穿失效的问题,进行了超宽带电磁脉冲前门耦合规律的研究。利用仿真软件模拟了超宽带电磁脉冲对无人机辐照前门耦合过程,得到了电磁脉冲耦合到无人机内部电磁薄弱元器件前的节点电压、电流时域波形。结果表明,电磁脉冲经前门耦合传播至薄弱器件前端电路的最大瞬时功率大于器件所能承受的最大输入功率,容易对低噪声放大器击穿从而导致数据链无法正常工作,下一步应考虑有针对性地在低噪声放大器前端加装防护电路。

关键词：超宽带电磁脉冲无人机数据链前门耦合辐照效应

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电力巡线无人机数据传输系统研究

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电子技术应用 2015年第7期41卷 77-80页

作者：魏传虎任杰张晶晶刘俍王万国杨贺国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250002 山东鲁能智能技术有限公司山东济南250101 天津航天中为数据系统科技有限公司天津300301

针对无人机数据链系统需要同时传输不同类型信息而且其性能指标迥异的问题,提出了安全性非对称信息一体化传输技术。该技术采用直接序列扩频技术对遥测等重要数据进行附加保护,与图像数据复接后统一进行QPSK调制,解决了直接复接技术可... 详细信息

针对无人机数据链系统需要同时传输不同类型信息而且其性能指标迥异的问题,提出了安全性非对称信息一体化传输技术。该技术采用直接序列扩频技术对遥测等重要数据进行附加保护,与图像数据复接后统一进行QPSK调制,解决了直接复接技术可靠性不足、UQPSK功率分配灵活性差的问题,实现了多类型信息的差别复合传输。仿真结果表明,在改善频带利用率的同时,提高了重要信息链路的接收信噪比,与理论分析一致。

关键词：无人机数据链非对称信息一体化传输抗干扰能力

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无人机通信抗干扰性能测试系统的设计与实现

无人机通信抗干扰性能测试系统的设计与实现

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作者：夏进南京航空航天大学

学位级别：硕士

无人机具有成本低廉、操作简单、机动性能好、适应能力强等优点,在社会生活的各个领域都得到了越来越广泛的运用,然而无人机的任务执行能力也面临着日益严重的电磁环境和恶意干扰带来的考验。为确保无人机在复杂环境中能保持正常通信并... 详细信息

无人机具有成本低廉、操作简单、机动性能好、适应能力强等优点,在社会生活的各个领域都得到了越来越广泛的运用,然而无人机的任务执行能力也面临着日益严重的电磁环境和恶意干扰带来的考验。为确保无人机在复杂环境中能保持正常通信并正确执行任务,在其开发过程中,需要有一套可靠的抗干扰性能测试系统,帮助分析和验证所设计的无人机通信数据链在不同环境和干扰样式下的抗干扰性能。本文基于半物理仿真技术,设计并实现了一套无人机通信抗干扰性能测试系统,可完成对无人机通信抗干扰性能的测试。论文的主要工作如下:首先,根据调研工作的结果,简要介绍了无人机通信信道中的传播特性和干扰理论,对路径损耗、阴影效应、多径效应和多普勒效应进行了详细的分析,并就转发干扰、噪声调制干扰、离散梳状谱干扰、宽带扫频式干扰分别进行数学分析和Matlab仿真,进而得到测试系统的单元组成及每个单元的功能需求,由此给出无人机通信抗干扰性能测试系统的总体设计方案,包括系统结构的设计、工作流程的安排。其次,基于提出的总体设计方案,分别从硬件和软件层次完成了整个测试系统的实现。硬件层次重点实现了系统中数据链信号及干扰场景单元的模拟,并给出了各部分的硬件实现结构和仿真结果。软件层次上按各个单元中功能模块的划分,依次完成了系统自检、设备校准、抗干扰性能测试环境模拟和抗干扰性能评估等功能的设计和实现。最后,根据无人机通信抗干扰性能测试系统的特点,设计一套完整的测试验证方案,分别针对信号和信道模拟功能、天线测量控制功能、抗干扰性能评估功能、系统闭环测试功能这几个关键项目给出了具体的测试流程。并结合实测结果,最终验证了本文设计的无人机通信抗干扰性能测试系统的有效性和正确性。

关键词：无人机数据链干扰信号信道衰落抗干扰性能半物理仿真

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基于软件无线电的小型化MIMO收发系统设计

基于软件无线电的小型化MIMO收发系统设计

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作者：陈子健电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,小型无人机凭借体积小、控制灵活,适应能力强的优点,在军事打击、灾难救援等领域的应用越来越普遍。然而,无人机通信频谱环境复杂、干扰因素多,数据链系统对于设备尺寸、通信抗干扰能力、频谱利用率及方案复用的要求越来越高。... 详细信息

近年来,小型无人机凭借体积小、控制灵活,适应能力强的优点,在军事打击、灾难救援等领域的应用越来越普遍。然而,无人机通信频谱环境复杂、干扰因素多,数据链系统对于设备尺寸、通信抗干扰能力、频谱利用率及方案复用的要求越来越高。为满足无人机数据链小型化、灵活配置通信功能的需求,本文将软件无线电(SDR)与多输入多输出(MIMO)技术相结合,设计了收发系统,并在高集成度硬件平台上验证了系统数据链路通信能力。本文主要研究内容如下:总结了软件无线电的基础理论、组成结构以及关键技术,针对硬件平台、数字处理算法以及无人机数据链的国内外研究进行调研,分析了软件无线电和MIMO技术在数据链系统中的优势。根据应用背景对射频收发器性能,数字信号处理芯片资源的要求,对比了主流软件无线电硬件平台在功耗、尺寸、射频性能上的差异,选择ADI公司软件无线电芯片AD9361、Xilinx ZYNQ-7000系列SOC芯片作为平台核心芯片。分析射频、数字电路接口、存储等需求,评估电源功耗和时钟资源分布,实现了包括DDR3数据存储、千兆以太网数据传输、多片AD9361射频功能的硬件平台。通过ZYNQ SOC搭建数据传输系统。在ARM处理器系统上,设计AD9361的驱动程序,实现了对多片AD9361通信功能的软件控制;在可编程逻辑部分,完成了串口通信、编解码、数字频率合成、成型滤波等基带数字信号处理模块的设计,并配置了AD9361和ZYNQ PS-PL之间的数字接口逻辑,通过加载DPSK调制解调技术的方式验证系统的通信数据链路。依托本文设计硬件平台,完成了系统存储、接口传输,多通道发射、接收的功能验证,并测试了电源性能、宽频段范围内的多频点发射信号频谱。实现了MIMO系统发射、接收端多个通道独立工作于不同频点,上位机发送数据帧验证系统调制解调功能,以3.2 kbps数据量回环传输的过程没有丢帧,完成了基于软件无线电的小型化MIMO系统的数据链路测试分析。

关键词：软件无线电 AD9361 ZYNQ-7000 MIMO 无人机数据链

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数据驱动跳频OFDM信息传输方法研究

数据驱动跳频OFDM信息传输方法研究

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作者：王琳沈阳理工大学

学位级别：硕士

随着现代信息化战场电磁环境日益复杂,通信干扰设备持续升级,敌我双方的对抗与博弈面临巨大的挑战。无人机因其在信息传输、机动性、成本等方面的优势而得到广泛应用,数据链中的典型代表跳频正交频分复用(Frequency-Hopping Orthogonal ... 详细信息

随着现代信息化战场电磁环境日益复杂,通信干扰设备持续升级,敌我双方的对抗与博弈面临巨大的挑战。无人机因其在信息传输、机动性、成本等方面的优势而得到广泛应用,数据链中的典型代表跳频正交频分复用(Frequency-Hopping Orthogonal Frequency Division Multiplexing,FH-OFDM)数据链信息传输技术,由于它是通过存在周期性的伪随机序列来产生跳频图案,仍存在被检测的可能,从而增加了信号被干扰的风险。因此,本文主要针对如何提高无人机FH-OFDM数据链信息传输安全性、隐蔽性和抗干扰性问题进行研究。针对传统FH-OFDM信息传输方法中跳频图案易被检测的问题,在对FH-OFDM信息传输方法和消息驱动跳频(Message driven frequency hopping,MDFH)技术深入分析的基础上,提出了一种数据驱动子载波跳频OFDM(Data Driven Frequency Hopping OFDM,DDFH-OFDM)信息传输方法,在FH-OFDM体制中结合MDFH技术的思想,把信源数据划分为常规数据比特和载波数据比特,在将常规数据比特作为第一维数据进行子载波跳频OFDM调制的基础上,融入序列密码的思想,将载波数据比特经过随机扰动处理后作为第二维数据来控制子载波的选择,并设计了一种频率转移分组映射规则,可实现数据的隐蔽性传输。结果表明,在信噪比方面,DDFH-OFDM相较于OFDM和FH-OFDM分别改善了5.2d B和2.5d B。针对军事场景下射频定频调制难以达到高抗干扰性要求的问题,在射频端设计了第二次跳频,提出了数据驱动双跳频OFDM(Data Driven Double Frequency-Hopping OFDM,DDFH-RFH-OFDM)信息传输方法,通过MATLAB仿真平台,测试该方法在不同阶数调制下和在多普勒频移作用下的误码性能,并仿真分析其抗全频带、部分频带干扰和现今非合作方最常用的梳状干扰的性能。结果表明,该方法相比传统的FH-OFDM信息传输方法具有更好的安全性、隐蔽性和抗干扰性能。

关键词：无人机数据链抗干扰 FH-OFDM DDFH-OFDM DDFH-RFH-OFDM

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面向地空通信的差分自编码扩频体制研究

面向地空通信的差分自编码扩频体制研究

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作者：齐莹超沈阳理工大学

学位级别：硕士

无人机的快速发展,使其广泛应用于军事和民用领域。作为无人机通信系统的重要组成部分,数据链保证了无人机与控制中心之间的高效信息传输。直接序列扩频技术因其具有抗干扰能力强、被截获概率低、隐蔽通信性能好等优点,在保障数据链安... 详细信息

无人机的快速发展,使其广泛应用于军事和民用领域。作为无人机通信系统的重要组成部分,数据链保证了无人机与控制中心之间的高效信息传输。直接序列扩频技术因其具有抗干扰能力强、被截获概率低、隐蔽通信性能好等优点,在保障数据链安全通信过程中起到了重要作用。其中,能够实现扩频序列动态变化的跳码扩频体制进一步提高了通信系统的抗干扰和抗截获性能。跳码扩频体制分为预编码跳码和自编码跳码两种通信体制,但均存在扩频码同步困难的问题。为了降低跳码扩频体制的扩频码同步难度,提高数据链隐蔽通信能力,开展差分自编码扩频体制的深入研究对地空通信有较强的理论意义和实际应用价值。立足于跳码扩频体制的技术优势,结合基于G函数的差分体制,对差分自编码扩频体制进行详细分析。其中,重点研究了差分自编码传输机理,就通信信号的发送及接收环节进行了相关公式推导及通信特性的分析。进而,对基于差分自编码的扩频方法展开了深入研究。根据G函数映射规则,用信码序列代替伪随机序列完成跳点控制,对时频扰动类G函数进行了改进,完成了扩频序列选择函数的设计。同时,根据G函数的可逆性,完成了扩频序列选择函数的逆向解析函数设计。基于卡方检验方法和平均周期图法,对扩频序列选择函数进行了包括一维均匀性、二维连续性及随机性在内的性能分析,并采用多支路并行循环相关捕获方法完成了差分自编码扩频信号的捕获。结合MATLAB仿真结果,验证了差分自编码扩频方法的正确性及合理性。同时,在不同干扰条件下,测试了差分自编码扩频方法的抗干扰及抗截获性能。在此基础上,基于FPGA硬件设计平台完成了扩频序列选择函数单元、载波同步单元及多支路并行循环相关捕获单元等关键功能单元的设计与实现,并利用Modelsim SE10.c验证了设计单元的正确性、合理性。

关键词：差分自编码跳码扩频无人机数据链 G函数

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无人机测控链路信道传播损耗模型研究

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遥测遥控 2023年第3期44卷 47-52页

作者：彭继强梁少然中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050081

无人机测控链路的稳定可靠是确保无人机充分发挥军事和民用效能的重要保证之一。针对无人机测控链路系统设计中的空间传播损耗精确计算问题,参考ITU-R(国际电信联盟无线电通信组)P.528传播损耗模型,从自由空间损耗、大气吸收损耗和可变... 详细信息

无人机测控链路的稳定可靠是确保无人机充分发挥军事和民用效能的重要保证之一。针对无人机测控链路系统设计中的空间传播损耗精确计算问题,参考ITU-R(国际电信联盟无线电通信组)P.528传播损耗模型,从自由空间损耗、大气吸收损耗和可变损耗三个方面进行了仿真研究,获得了视距条件下三种损耗衰减值与传播频率、通信距离、通信终端高度等参数的一般关系。根据提出的传播损耗精确计算方法,对某无人机典型应用场景下的传播损耗进行了分析计算。与传统损耗模型的计算结果相比,采用的方法可以获得更加精确的计算结果,对无人机测控装备的设计研制具有重要的借鉴意义。

关键词：无人机数据链自由空间损耗大气吸收损耗可变损耗

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无人机信道下OFDM系统同步研究及仿真

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通信技术 2010年第1期43卷 17-19页

作者：姚春凤修春娣齐电海北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 北京航空航天大学无人机所北京100191

正交频分复用(OFDM)技术由于其高效的频谱利用率和良好的抗多径和频率选择性衰落性能,成为无人机通信链路数据传输技术的一种可能的解决方案。针对无人机数据链系统技术指标要求,给出了OFDM系统参数设计和同步需求分析,提出了有效的OFD... 详细信息

正交频分复用(OFDM)技术由于其高效的频谱利用率和良好的抗多径和频率选择性衰落性能,成为无人机通信链路数据传输技术的一种可能的解决方案。针对无人机数据链系统技术指标要求,给出了OFDM系统参数设计和同步需求分析,提出了有效的OFDM同步技术方案,并在实用的无人机信道下对系统同步性能进行了仿真和分析。仿真结果表明,所提技术方案具有较好的同步性能和误码率性能,能够满足OFDM无人机数据链系统性能要求。

关键词：正交频分复用无人机数据链符号同步频率同步

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L波段微波功率合成技术研究

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微型机与应用 2015年第6期34卷 65-68页

作者：刘俍慕世友魏传虎张晶晶王万国于洋国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250002 山东鲁能智能技术有限公司山东济南250101 天津航天中为数据系统科技有限公司天津300301

无人机机载功率放大器的性能一直是限制无人机技术发展的主要因素,为此提出了将功率合成技术应用于无人机数据系统的方法解决上述问题。利用微带线技术结合系统性的电路调试方法,辅以Advanced Design System仿真软件优化设计,同时采用... 详细信息

无人机机载功率放大器的性能一直是限制无人机技术发展的主要因素,为此提出了将功率合成技术应用于无人机数据系统的方法解决上述问题。利用微带线技术结合系统性的电路调试方法,辅以Advanced Design System仿真软件优化设计,同时采用实频技术法进行宽带功放设计,成功研制了频段在1.3 GHz^1.7 GHz的功率放大器,单路功率放大器采用级联的技术输出功率为8 W,两路合成后,实测总输出功率为15.67 W,合成效率达97%,性能稳定,达到实用水平。

关键词：功率合成技术无人机数据链输出功率

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采用前馈定时同步的解调器设计与实现

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无线电通信技术 2012年第4期38卷 74-76页

作者：彭继强桑会平中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

无人机数据链系统中的解调器常用反馈结构实现定时同步,而无人机起降阶段多径十分严重,采用反馈定时同步的解调器工作不稳定。针对这个问题,分析比较了反馈式和前馈式2种定时同步方法的原理,选择前馈式定时同步方法设计实现了一种用于... 详细信息

无人机数据链系统中的解调器常用反馈结构实现定时同步,而无人机起降阶段多径十分严重,采用反馈定时同步的解调器工作不稳定。针对这个问题,分析比较了反馈式和前馈式2种定时同步方法的原理,选择前馈式定时同步方法设计实现了一种用于无人机起降阶段的解调器;介绍了前馈式定时同步的算法选择和参数设计过程,并阐述了解调器的工作原理和硬件组成。经测试和实际工程验证,解调效果良好。

关键词：前馈定时同步解调器无人机数据链

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