航空短波数据链动态TDMA协议设计

航空短波数据链是民用航空通信系统不可或缺的通信手段之一。针对短波资源有限、传输速率低的特点,提出了航空短波数据链动态TDMA协议,引入短波微时隙的使用,进一步提高信道利用效率,增加了系统容量,满足短波业务实时变化的需求。设计了航空短波数据链系统的仿真场景,分析了动态TDMA协议给航空短波通信系统带来的性能提升。仿真结果表明,设计的动态TDMA协议可以满足数据链的应用需求。     

TDS-OFDM雷达通信共享信号波形设计

在使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)信号的雷达通信一体化系统中,循环前缀(Cyclic Prefix, CP)和导频的存在,使得共享信号在自相关运算中出现较高的副瓣电平,严重影响雷达检测性能。针对这个问题,提出一种新的基于时域同步OFDM(Time Domain Synchronization OFDM, TDS-OFDM)的共享信号形式,该信号利用训练序列填充保护间隔,同时完成同步与信道估计,从而避免了CP副瓣和导频副瓣的出现。首先分析TDS-OFDM共享信号的模糊函数,然后通过训练序列的优化设计,有效降低TDS-OFDM信号的距离峰值副瓣,同时保持训练序列自身良好的自相关性能。理论分析与仿真表明,相对于CP-OFDM,TDS-OFDM共享信号更加适用于雷达通信一体化系统。     

多序列跳频在AWGN信道下抗部分频带干扰分析

常规跳频易受跟踪干扰影响,用信道表示信息的多序列跳频系统,具有良好的抗跟踪干扰性能。为检验多序列跳频在非跟踪型干扰下的通信效果,建立了多序列跳频在AWGN信道下的传输模型,分析了多序列跳频抗干扰的原理,研究了噪声环境对多序列跳频抗部分频带干扰性能的影响。理论分析和仿真结果表明,多序列跳频在信噪比为15 dB～30 dB且为最坏部分频带干扰的条件下,误码率为10-5所要求的信干比低于常规跳频2.2 dB～2.31 dB,具有良好的抗部分频带干扰能力。     

针对武器制导数据链的典型干扰场景建模方法

针对目前对武器制导数据链干扰场景描述不全面的问题,提出了针对武器制导数据链的典型干扰场景建模方法。分析了武器制导数据链在作战过程中的应用,根据实际作战中情报支撑提出了两种干扰策略。针对武器制导数据链的通信特点,开展了干扰时间、干扰波束范围和干扰功率的分析,并提出旁瓣注入的概念。给出了不同战术条件下干扰机的部署方法。仿真结果表明:该方法能够较为全面地描述武器制导数据链干扰场景。     

盲源分离联合阻塞矩阵抗雷达主瓣干扰研究

针对雷达主瓣干扰传统的抗干扰无法有效对抗的问题,提出一种盲源分离和阻塞矩阵联合抗主瓣干扰算法。利用阻塞矩阵抑制主瓣干扰接收,然后采用矩阵联合对角化特征矢量算法进行盲源分离,进而达到目标检测的目的。仿真实验表明,在不同信噪比条件下,该算法相比盲源分离算法在干扰位于1/2主瓣波束宽度内时,脉压后峰值信噪比改善明显,且对主瓣干扰方向估计的精度要求较低,具有较强的鲁棒性。     

军事通信系统的生存性技术路径

体现生存性的重要实例在近期发生的高技术局部战争特别是海湾战争中,信息系统发挥了关键作用。在战区内有3000台计算机与美国国内计算机联网;作战高峰期,每天保持70多万次电话呼叫,传递15.2万次电文;每天管理3.5万多个频率。海湾战争中的通信系统建设被称为“军事史上一次最大的通信系统专项工程。”正是因为有了计算机、数据库和卫星以及作战系统的一体化,才能保证数千架飞机既不互相挡道,又不互相碰撞,同时又能高速通过“112个不同的空中加油航线、660个限航区、312个导弹交战空域、78条攻击走廊、92个空中战斗巡逻点以及36个训练区”,还…     

基于博弈理论的认知星地网络抗干扰信道选择方法

针对认知星地网络频谱稀缺、易受干扰的特点,研究了认知星地网络中的抗干扰信道选择问题。首先考虑到地面认知用户受到多方面干扰,根据用户和干扰之间的主从关系将其构造为Stackelberg博弈。同时针对用户间互扰呈现局部影响的特性,又将用户间关系构造为图博弈,并从理论上证明上述博弈均衡的存在性。然后为了获得抗干扰信道选择问题的均衡解,提出一种基于局部信息交互的分层学习算法,在该算法中,认知用户不仅考虑自身吞吐量,还考虑邻居用户的吞吐量,通过局部最优实现全局最优。经过仿真分析,从实验层面验证了所提算法的收敛性和有效性。     

基于丘陵地区的无线宽带基站选址算法研究

无线宽带通信系统是区域无线通信的主用手段,站址规划需要研究。针对车载基站选址需要考虑地形地物环境,结果直接决定无线宽带通信系统骨干网络的信号覆盖范围,影响地面终端随遇接入成功率的问题,提出了丘陵环境下一种基于改进K-means算法的基站选址规划方法;通过建立丘陵环境场景下基站选址的数学模型,设计了基于改进K-means算法的基站选址方法并采用规划区域最大覆盖率作为基站选址结果的评判指标,得到无线宽带通信系统基站布设方案指导基站布设运用的思路进行研究;仿真实验表明：所提改进算法与K-means算法相比较,相同条件下区域覆盖率从92.120 7%提高到了96.863 2%,收敛速度提高了近33.3%。     

时变通信时延下的多无人机系统编队追踪控制

针对存在时变通信时延的情形,研究了多无人机系统的编队追踪控制问题,使得系统中的领导者能够追踪期望轨迹,跟随者能够追踪领导者轨迹并形成期望编队。对系统中的无人机建立其动力学模型,对于所描述的情形作出一些基本假设和说明。基于一致性理论对领导者和跟随者设计相应的控制器,通过变量代换和数学变形,将原系统的编队追踪控制问题变为低阶系统的渐近稳定问题。设计合适的Lyapunov-Krasovskii函数,运用线性矩阵不等式的相关定理,推导出新系统渐近稳定的充分条件。在Matlab环境中对系统进行飞行仿真实验,实验结果表明：在满足所给条件时,系统在时变通信时延条件下能够实现编队追踪控制。