基于深度学习的互联网接收机中特定信号识别

随着软件无线电技术和互联网技术的发展,有大量的互联网接收机接入互联网,并可任意访问其频谱瀑布图数据。频谱瀑布图是信号频域和时域特性的一种展示方式,将不同频率的信号以图像的方式直观地进行展示,为了更好地监测到频谱瀑布图中的特定信号,需要对频谱瀑布图中的特定信号进行智能识别。通过深度学习技术实现了对频谱瀑布图中特定信号识别,在信噪比大于5 dB时,识别准确率大于90%。

基于融合特征的泄漏信号分类识别方法

随着移动通信、物联网、车联网、工业互联网等网络的发展,电磁环境日益复杂,非法电子设备也日渐增多,各类信号耦合互调现象严重,这给泄漏信号类型识别带来了难题。提出基于融合特征的泄漏信号分类识别方法,综合运用高维度特征提取方法和图形化降维表征方法,结合残差网络等深度学习模型与特征融合分析方法,能够更综合地区分多类电磁泄漏信号,特征抗噪声鲁棒性高,方法可解释性好,可支撑基于电磁信号类型识别的辐射源智能检测工程应用。

调制解调非理想特性联合补偿数字预失真方法

针对调制解调非理想特性影响数字预失真效果,导致邻信道功率比性能较差的问题,提出了一种调制端和解调端联合补偿的数字预失真方法。首先,建立了正交调制器、解调器的基带等效模型;然后,基于多项式预失真,利用正交调制器与解调器的特点,结合递归最小二乘法,推导出了联合补偿数字预失真原理,避免了仅通过调制端补偿,或者调制端、解调端分别补偿只能使数字预失真算法收敛到局部最优解的现象出现;最后,以甚高频航空通信常用的差分八相移键控(Differential 8 Phase Shift Keying,D8PSK)调制方式为例进行了仿真和实现验证,邻信道功率比相对无预失真可以改善28 dBc,相对现有联合补偿数字预失真可以改善16 dBc。

系留多旋翼无人机通信系统天线布局及仿真分析

设计了一种适用于系留多旋翼无人机通信系统的天线布局,采用FEKO仿真软件进行了电磁兼容仿真分析,并进行了实装试飞。仿真及实测表明,该天线布局方式可适用于多旋翼无人机通信系统。

基于STM32单片机的智能外卖柜存取系统设计

本文介绍了一款基于STM32单片机的智能外卖存取系统,该系统采用多种硬件模块,通过短信验证、输入密码、控制舵机等方式,实现了智能外卖的存取功能。且该系统通过按键实现人机交互,短信模块进行外卖员与顾客间的联系,OLED进行实时数据显示,矩阵键盘来实现调节时间作用,舵机用来实现外卖柜门转角控制,还可以利用手机实现存取过程的全部操作。STM32单片机智能外卖柜存取系统运用了多种模块之间的合理组合,实现了可靠、高效、智能的存取外卖系统的设计。

基于PCIe级联网口的农业监测视频高速传输系统研究

农业监测智慧化需要实时、高效、可靠的视频数据处理和传输方案,为了解决传统基于CPU和GPU架构的系统速率低、实时性差的问题,设计了基于Zynq架构的PCIe级联网口的高速传输系统。针对PCIe接口开发,在硬件层面,优化配置XDMA IP核参数,完成接口的数据收发引擎设计,并基于MIG 7 IP核优化配置了DDR缓存区。在软件层面,基于PCIe驱动,调度VLC软件完成视频数据读取,实现板卡和上位机之间数据的快速收发和流畅播放。针对网口协议栈的实现,利用ARM可编程特性,调度LWIP轻量级协议栈,完成TCP协议的开发,实现了网口的数据快速收发,避免了上位机CPU直接处理网络协议的时延和运算开销。此外调度AXI协议完成PCIe接口和网口的高速连通。在Zynq MZ7030FA平台上传输视频文件对系统进行速率和可靠性实测。结果表明:网口传输速率达800 Mb/s,基本实现了千兆以太网;PCIe接口的最高传输速率达816 MB/s,逼近硬件PCIe 2.0 x2的最高速率,且整个系统在应用层上实现了可靠传输。本文的研究为农业监测视频传输应用提供了高效可靠的解决方案,且系统具有较好的扩展性和推广性。

数据链装备的无线数字孪生模型及体系化应用

针对军事装备体系的数字化管理和微观可视化需求,进行数据链装备的组件级数字孪生体建模,通过高拟真度的无线数字孪生实体和行为建模,透视通讯装备的无线传输工作机理,并在高拟真战场模拟环境下评估平台状态、地形及电磁环境要素对无线数字孪生体的影响,实现无线数字孪生体与军用通讯实装设备的平行展示和共生演化。无线数字孪生模型可以赋能军用通讯装备的全生命周期管理,支撑沉浸式培训、数字化生产制造车间、场景在环的虚拟样机设计、装备在线健康管理等新业态应用。

某型直升机超短波电台常见故障分析

直升机超短波电台主要是为直升机和直升机之间、直升机和地面塔台之间提供无线电语音通信,其工作频率为108~400MHz,直升机在这个频率范围内能正常接收、发射无线电信号。某型超短波电台的工作方式为常规的调频和调幅模式及抗干扰状态下的跳频、直扩和扩跳模式。在抗干扰打开状态下,该型超短波电台可以有效防止敌方窃听我方指通信信号并有效阻止敌方干扰我方通信信号。

面向宽带航空数据链复杂多变应用场景的信道估计方法

针对复杂多变航空信道场景导致宽带航空数据链信道参数难以精确估计的问题,以及小体积、低功耗等航空通信工程应用需求,提出了一种几何距离插值联合自适应滤波的高性能低复杂度信道估计方法。首先,根据宽带航空数据链传输信道的特点,求取导频位置的信道频域响应;其次,在最佳匹配滤波设计原则的基础上,提出了一种自适应滤波方法;最后,在现有的插值信道估计方法的基础上,提出了一种高效的几何距离相关算法。从而,避免了压缩感知、深度学习等信道估计方法需要的信道信息统计和矩阵求逆等复杂运算,并且具有较高的估计精度和较强的信道场景自适应能力。4种航空信道场景下的实验结果表明,为使系统误码率达到10-6,该方法相对现有方法所需比特信噪比可以降低4.0 dB,在一定程度上提高了航空飞行安全水平。

无线电台中的频谱感知算法应用

随着移动通信的广泛使用,无线电技术的应用也在不断地向前发展,使得有限的频谱资源与人类社会发展的矛盾日益凸显,尤其在无线电台领域,频谱资源就是最重要的战略资源。通过感知空间频谱利用情况,分析系统存在的各类干扰,做到及时有效地利用频谱空洞和规避频率碰撞等干扰,提高电台通信的质量,是无线电台研究的重要课题。基于常规无线电台,提出了一种基于实际工程应用的频谱感知处理算法,通过详细分析算法的处理流程,利用MATLAB软件构造原始数据,在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)中进行了算法仿真验证,并对实现过程中的资源进行了有效统计,证明该算法在实现时资源消耗低,计算精度高,能够在实际工程中进行使用。

SRW波形关键技术及其应用研究

梳理分析了美军士兵无线电波形(SRW)相关研究内容。给出了SRW的概述,重点分析了该波形技术体制,并对协议栈和网络架构进行了详细分析。从物理层、链路层和网络层对SRW进行了深入研究。针对该波形应用在相关电台(如AN/PRC-152电台、AN/PRC-154电台、AN/PRC-155电台等)上的应用进行了深入探讨。通过SRW的分析研究及相关电台应用探讨,能够为新型士兵自组网波形设计提供相关研究成果和参考依据,推进新体制单兵自组网电台发展跨越式发展。

提高小功率短波电台覆盖范围的措施

小功率短波电台在广播电台的重要组成部分,而提高小功率短波电台的覆盖范围是目前亟待解决的问题。本文首先分析了小功率短波电台的现状以及现有的覆盖范围扩展方法,并指出了已有研究成果和局限性。接着对环境因素进行了分析和优化,包括地理和地形因素的影响、电磁干扰与噪音抑制以及天气条件对覆盖范围的影响。在信号增强技术方面,讨论了信号增益与功率控制、调频技术的应用、信道编码和纠错技术以及多径传播和散射抑制,另外对网络规划和优化进行了探讨,以期为提高小功率短波电台覆盖范围提供一定的技术支持。

中高频自动连接系统发展现状与思考

通过分析中高频自动连接系统在海事无线电通信中的应用,包括其技术特点、发展背景及现状,提出我国海事行业应对中高频自动连接系统发展的相关建议。

高密度LoRa网络优化方法研究

在农业物联网中,LoRa技术被广泛采用。当网络覆盖范围较大时,标准的LoRaWAN协议会增加扩展因子SF,以增大通信距离。然而,由于SF内(指SF取值相同)和SF间(指SF取值不同)冲突的影响,限制了其节点密度,不适合大范围、高密度的部署场景。为满足大范围和高密度部署要求,结合多跳路由方案和扩频因子分配方法对LoRa网络进行优化,以提高网络的节点容量和可靠性。仿真结果表明,通过使用所提出的方法,在基本节点数量大于10000个的LoRa网络内,仍可以获得80%以上的数据包交付率PDR,显著提高了大范围、高密度场景下LoRa网络的可靠性。

空海自组网随机接入仿真研究

针对无人机在远海远域协同任务过程中的空海信息协同共享需求,提出了一种基于优先级传输的动态随机接入协议。首先,通过设计高效集群组网信令保证集群测控通信自组网的遥测、遥控信息的稳定传输;然后,结合改进的TDMA(时分多址)组网时隙结构实现节点快速入网与动态时隙分配协议;最后,通过OPNET(网络仿真技术软件包)分析所设计的集群空海自组网系统的随机接入低时延、业务传输高吞吐量和端到端传输低时延性能。结果表明:该组网信令下建网时间只需要2~3个飞控周期,在32节点场景下节点完成随机Aloha入网时延平均不到0.6 s,改进的TDMA协议在端到端时延比传统TDMA协议降低1/3。

一种低时延的短波自组网优化链路状态路由协议

优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)协议是一种先验式路由协议,网络中的所有节点通过周期性地发送控制消息来计算全网路由信息。在短波自组织网络中,节点周期性地发送控制消息会占据大量的信道资源,大幅增加网络的控制开销,浪费短波有限的带宽资源,导致网络通信性能急剧下降。其次,受到地形地貌、天线方向和接收性能的个体差异等影响,造成无线链路不稳定,导致网络中存在非对称链路,增加了通信端到端时延。为此,提出了一种低时延的短波自组网OLSR协议。该协议在执行MPR(Multipoint Relay)选择算法时综合考虑了节点的连接度和链路可靠性,在优化MPR节点个数的同时选择链路可靠性较大的节点作为MPR节点,在进行路由选择时能够利用网络中的非对称链路。仿真结果表明,该协议能优化数据包投递成功率、吞吐量、端到端时延和网络控制开销等性能指标。

某数据链设备高空核电磁脉冲防护设计

文章以某数据链通信设备作为研究对象,分析了高空核电磁脉冲特性,并进行理论计算,采用电磁仿真软件FEKO构建了通信设备天线模型,重点分析了通信设备天线在高空核电磁脉冲环境下的频域和时域响应情况。仿真结果表明,高空核电磁脉冲对100MHz以下无线通信设备影响很大,高空核电磁脉冲从天线耦合进入射频收发信机后,会对设备造成严重损伤。为了降低高空核电磁脉冲对设备的损伤,本文在理论分析和仿真的基础上,对舱外天线和舱内设备进行防护。在理论分析和仿真的基础上,使用高空核电磁脉冲模拟器进行试验,试验结果表明,增加高空核电磁脉冲防护的某数据链设备可满足高空核电磁脉冲使用环境要求。

车载短波电台电磁兼容性研究

文章研究对象为车载短波电台电磁兼容性设计。首先,介绍电磁兼容性基本概念、电磁干扰的三要素,分析电磁干扰问题产生过程,并提出解决兼容问题的基本方法。然后,以车载短波电台为研究对象,以电磁干扰三要素为线索,研究电磁兼容问题产生的原因,并有针对性的提出解决方案。最后,给出车载电台的实验结果,验证电磁干扰解决方案的可行性。

一种综合射频系统SCA软件平台的设计与实现

针对机载综合射频开放式系统架构,为了在软件综合层面上实现波形应用软件与具体平台的解耦,设计并实现了一种基于软件通信架构(Software Communication Architecture,SCA)的软件平台及其环境工具,解决了机载平台软件的分布式通信、资源调度管理、系统建模等技术问题,从而实现功能、应用和波形的组件化与动态重构。测试验证与工程应用情况表明,软件平台能够满足机载领域信号、信息处理强实时、高可用的应用需求,可有效提升综合射频系统软件开发质量与集成联试效率。

基于北斗的多链路通用航空监视系统设计

为了解决当前通用航空器监视困难的问题,提出一种基于“北斗”卫星导航的航空监视系统。该系统由便携式机载设备、北斗地面监视指挥中心和数据融合服务器组成。通过对ADS-B技术与北斗短报文通信原理的研究,设计一种同时兼容1090ES数据链和北斗卫星链路的机载终端,能够同时使用“北斗”和GPS双导航源进行定位,利用多链路,实现在北斗卫星信号覆盖范围内的监视数据传输。北斗地面监视指挥中心的双向通信能力弥补了传统ADS-B系统单向传输数据的短板。数据融合服务器将不同格式数据进行融合处理,实现监视数据的稳定显示。研究成果可为ADS-B技术与北斗系统在通航领域的应用推广提供技术参考。