电气设备虚拟维修训练系统中电路实时仿真方法的研究

针对虚拟维修训练系统中电气控制线路的电路实时仿真方法进行了研究,介绍了电气虚拟维修系统中电路元件阻抗等效方法,通过综合应用节点电压法、网络拓扑结构表示等方法提出一种适用于电气设备虚拟维修系统的电气控制电路实时仿真方法。该方法首先根据模型中各功能部件之间的电网络连接关系构建网络拓扑图,由网络拓扑图生成关联矩阵;然后,根据关联矩阵及模型的参数计算各节点电压或各支路电阻,并采用虚拟万用表测量模型中任意两节点之间电压或电阻;最后,根据测量结果对故障信号进行判断,实现电气设备虚拟维修训练仿真。为了验证该方法,以海水淡化装置电气线路为仿真对象构建了海水淡化装置虚拟维修训练系统,并进行了实时仿真研究,仿真结果表明:该方法能正确有效地模拟海水淡化装置电气线路的运行工况。     

故障结构分解的航空发动机执行机构估计

作为航空发动机控制系统的易损部件,执行机构的故障估计目前尚缺少有效方法。采用故障结构分解的方法,通过重构输出变量来分离出输出变量中与故障无关的部分,并由此得出故障与状态量、输出量之间的关系;将故障信号与原有的状态变量合并为新的状态变量得到系统的增广模型;最后对该增广模型设计全维观测器实现故障估计和状态估计。仿真结果证明了该方法的有效性。     

空战场雷达电磁环境仿真系统设计与实现

构建逼真的战场电磁环境是未来信息化条件下作战、训练的迫切需要。在分析空战场雷达电磁环境特点的基础上,采用功能仿真的方法,利用信号描述字模型,设计并实现了一个空战场雷达电磁环境仿真系统,该系统可以实现对多种体制不同密度级的雷达信号环境仿真,并支持电磁环境态势的实时显示,可以为信息化联合训练以及空中作战系统的研制提供一定的环境背景支持。     

雷达收发通道实时监测系统设计与实现

针对雷达发射和接收通道信号种类繁多、测试复杂、缺少实时监测设备的问题,设计了一种实时监测系统,详细描述了系统设计总体方案、硬件组成、软件组成、测试方法、测试项目以及系统工作流程.研制了原理样机,并成功应用于某型雷达.实际应用表明,该监测系统可实现对雷达发射和接收通道关键节点信号的实时在线监测、参数提取和异常状态报警,在雷达日常维修保障中发挥了重要作用.     

宽频带级联数字下变频实现方法

在跳频通信系统中,接收机需要在取样带宽内实时地监测和复现当前的跳频频点,再对高频率的跳频信号进行下变频。针对快跳频、宽频带的跳频通信系统,提出了一种宽频带级联数字下变频方法,该方法包括信道化和复数下变频2个过程。信道化结构实现各分析信道的基带下变频,该过程相对独立,不参与频偏补偿,进而降低了级联数字下变频结构的反馈复杂度。复数下变频过程进一步将位于物理信道的信号搬至基带,该过程在低速率下完成若干固定频率的二次下变频,便于进行频偏补偿。通过仿真可知,该方法能够实时地实现数字下变频过程,该跳频通信系统在Eb/N0等于12 dB时误码率小于10~(-6)。     

MIMO多径衰落信道下的多载波混沌键控混沌通信

为提高差分混沌键控的传输效率及其在衰落信道下的传输性能,提出了多载波混沌键控及类差分混沌键控检测方法,发射端每隔M个OFDM符号间隔插入由混沌参考信号构成的"导频",在此间隔内其他M-1个OFDM符号即以此混沌参考信号生成的混沌键控信号,接收端提取"导频"并将之与其他OFDM符号进行相关积分,恢复出M-1比特信息。进一步给出了MIMO多径衰落信道下的多载波混沌键控分集发射与接收方法,发射端采用不同混沌信号以获得一定的发射分集增益,接收端不需要任何信道先验信息,对各天线的相关积分输出进行等增益合并,可获得空间分集增益和频域分集增益。性能分析和计算机仿真表明,在"导频"插入间隔大于2的情况下,多载波混沌键控的功率效率大于差分混沌键控,且传输性能优于差分混沌键控。     

MIMO多径衰落信道下的MC-CSK混沌通信

为提高差分混沌键控（DCSK）的传输效率及其在衰落信道下的传输性能,提出了多载波混沌键控（MC-CSK）及类DCSK检测方法,发射端每隔M个OFDM符号间隔插入由混沌参考信号构成的“导频”,在此间隔内其他M-1个OFDM符号即以此混沌参考信号生成的CSK信号,接收端提取“导频”并将之与其他OFDM符号进行相关积分,恢复出M-1比特信息。进一步给出了MIMO多径衰落信道下的MC-CSK分集发射与接收方法,发射端采用不同混沌信号以获得一定的发射分集增益,接收端不需要任何信道先验信息,对各天线的相关积分输出进行等增益合并,可获得空间分集增益和频域分集增益。性能分析和计算机仿真表明,在“导频”插入间隔大于2的情况下,MC-CSK的功率效率大于DCSK,且传输性能优于DCSK。     

单通道相控阵雷达及类波束形成技术

针对常规相控阵雷达的馈线网络小型化问题以及由发射高增益定向波束引起雷达信号被截获概率较大的问题,提出了一种新的相控阵雷达系统。该系统的馈线网络中仅有一个带移相器的收发共用通道,在时序控制模块的控制下贯续接入各收发共用的阵元进行发射信号馈送或信号接收,同一时刻只有一个阵元与通道连接。基于此系统提出了类波束形成的概念与技术,通过各阵元依次发射时间分集的脉冲信号形成类发射波束;各阵元依次接收这些脉冲信号并进行相干脉冲积累以形成类接收波束;并通过控制移相器的相移量以及通道切换时间形成各阵元间发射或接收的相位差进而控制类波束的最大指向。仿真分析证明了该系统能以较小的硬件规模在不形成高增益定向波束的前提下具有与常规相控阵相当的性能。     

一种新的MIMO雷达DOA估计方法

多输入多输出(MIMO)雷达通过分布式布阵可以获得空间分集增益,抑制目标闪烁,但过大的阵元间隔不利于DOA估计.采用发射阵列分布式布阵,接收阵列密布阵的收发分置系统,通过发射正交信号,在接收端经匹配滤波信号分选后构造虚拟子阵,提出了一种子阵优选算法,抑制目标闪烁,实现多目标超分辨.对子阵优选算法在MIMO二维空间定位中进行扩展,使MIMO同时具备抑制目标闪烁和提高自由度的特点.最后仿真实验表明了该算法的有效性.     

一种用于 UWB 雷达实时信号处理的可重构多处理机结构

超宽带（UWB）雷达信号处理是个多任务、大运算量的过程，必须采用多处理机并行处理技术。本文对UWB雷达实时信号处理系统的特点进行了深入的分析，在比较各种多处理机系统优缺点的基础上，提出了一种可重构的UWB雷达实时信号处理系统结构。将此结构应用于实际系统表明，该结构具有良好的性能，并具有可重构性和扩展性。     

干涉SAR目标回波信号模拟器的设计与实现

完成了星载干涉SAR目标回波信号模拟器的设计与实现,该模拟器能够与一发双收干涉SAR构成雷达半实物仿真回路,实时记录主星雷达发射信号,离线调制场景信息后,依据雷达工作时序实时播放主辅星场景回波.采用高数字中频收发技术获得优良的谐杂波和载波抑制性能,利用在线闭环校正技术对模拟器通道间幅相一致性误差进行实时校准.测试结果表...     

5级同步感应线圈发射试验装置及控制系统研究

基于同步感应线圈发射原理设计制作了5级电磁线圈发射试验装置,该装置采用光电传感器实时检测弹丸的位置,并将该位置信号反馈给控制系统触发双向可控硅闭合,使脉冲电容器对该级线圈放电。通过试验,给出了单级线圈的弹丸速度和触发位置的关系以及电压和级数对弹丸发射速度的影响。     

基于改进SHA-1的无人机下行链路安全通信方法

随着无人机通信技术的发展,保证传输数据的完整性、可靠性愈发关键。鉴于Hash函数单向性与唯一性的特点,将其引入无人机下行链路通信系统中,进而提出了一种基于改进SHA-1的无人机下行链路安全通信方法,该方法通过对分组后无人机待传输数据的消息摘要进行计算,实现对分组数据的认证。仿真结果表明,该方法可以对无人机待传输数据进行有效认证,并且提高了认证系统的时效性。     

最大化信干噪比的双基地MIMO雷达波形设计

为提高双基地MIMO雷达在信号相关干扰条件下对区域目标的探测能力,同时兼顾降低接收端回波信号处理的难度,以雷达输出信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)最大化为准则,提出了一种信号相关干扰条件下的双基地MIMO雷达发射波形设计方法。首先,基于基波束思想将发射波形的设计转换为对发射加权矩阵的设计,然后采用循环优化方法对发射加权矩阵和接收机权值进行联合优化,通过广义Rayleigh商、半正定松弛技术及Charnes-Cooper变换求解问题,并利用高斯随机生成法得到最优发射加权矩阵向量解,最终通过矩阵化操作得到最优发射加权矩阵。实验仿真验证了所提方法的有效性。     

外挂物管理和武器模拟器仿真系统设计

介绍了一种基于两级1553B总线和以太网的外挂物管理和武器模拟器仿真系统的设计与实现。该系统采用全数字方法模拟了飞机外挂物管理的内容和功能。详细讨论了该仿真系统设计的系统结构、系统接口、系统数据流,然后给出了具体的硬件和实时仿真软件的实现方法。该系统可用于航空电子仿真系统中。     

一种基于时空相关性的虚假数据判断方法

面对无线传感器网络节点易被捕获,遭受虚假数据注入攻击这一情况,现有方案大多需要在节点间多次传输数据来验证数据相似性,增加了网络通信量的问题,依据采集数据之间的时空相关性,提出一种无线传感器网络虚假数据判断方法。该方法通过簇头节点分析采集数据间的空间线性关系,必要时结合时间序列中采集数据的线性关系,判断数据是否虚假。性能分析和仿真结果表明该方法能够判断出虚假数据的存在,并且降低网络通信量。     

网络瞄准下武器协调发射与制导决策方法

针对网络瞄准下战斗机的作战特点,提出了一种武器协调发射与网络制导方法。首先分析了网络瞄准的基本概念与本质内涵,并结合网络化火控系统的特点,研究了网络瞄准下空空导弹攻击方式;然后构造了武器协调发射和网络制导的优势函数,建立了网络瞄准下武器协调发射决策和网络制导决策的数学模型,并通过该模型来选取合理的武器发射节点和网络制导节点,实现网络化打击。仿真结果表明,所提方法不仅可以根据战场态势和空中作战逻辑,实时决策出使网络整体优势达到最大的武器发射节点和网络制导节点,而且能够对武器发射和制导交接的时机以及战斗机的攻击方式作出规划。     

基于HLA的电子战飞机作战仿真系统研究

目前电子战飞机战术使用方法仿真研究主要采用功能级仿真的方法,以雷达方程和干扰方程为理论基础,围绕侦察接收机和干扰机部分功能或部分工作参数进行建模,不能满足组建完整的"系统—系统"级作战仿真的要求,同时也达不到信号级建模仿真的精度和逼真度。针对上述问题,采用信号级仿真的方法,根据当前仿真技术的发展以及航空作战对电子战的新要求,提出并设计了基于HLA的电子战飞机作战仿真系统,并对各联邦成员的构成、开发过程以及关键技术进行了研究,最后以一个电子战飞机随队干扰作战仿真为例,系统分析了基于HLA的电子战飞机作战仿真系统的开发过程。仿真结果验证了模型和方法的有效性,可为电子战飞机作战系统作战效能的分析评估提供平台和依据,对于指导电子战飞机的战术使用具有积极意义。     

基于圆柱体缺陷构件的超声探伤重构研究

圆柱体构件中非轴对称人造缺陷偏心圆孔的超声探伤一直是无损检测的难点。基于脉冲反射原理设计超声实验平台,根据检测回波信号判定偏心圆孔缺陷所呈现的特征。在实验研究基础上,针对声场在圆柱体工件内部的传播情况,根据惠更斯原理以圆柱体为发射声源,基于k-wave仿真工具箱建立仿真平台,并利用声学传感器接收声波信号,设计的仿真平台能够实现360°同时刻采集工件的发射信号,同时利用传播过程中声压强弱的变化构建声场模型。根据采集的信号采用逆时反演重构模型,直观可视化地重构了内部缺陷的位置形状信息。     

信号相关杂波环境中的认知雷达稳健检测波形设计

研究了认知雷达回波先验信息不充分的情况下,信号相关杂波环境中的认知雷达稳健检测波形设计问题,提出了一种基于NP准则和交替投影法的波形优化算法。在该算法中,根据所推导出的检测概率与发射波形、接收机滤波器之间关系的闭式表达式,通过联合优化发射波形和接收机滤波器,达到提高接收机的检测概率和降低信号相关杂波负面影响的目的。分析仿真结果可知:稳健波形可以提升波形检测系统的动态适应能力,且稳健波形的检测性能优于传统的高斯包络波形和恒包络LFM波形;系统输出的稳健波形显示该系统发射端具有很好的稳健性而接收端则有很好的收敛性。