基于MIMO阵列的一体化射频技术研究进展及展望

基于多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)阵列的一体化射频系统通过充分利用空间自由度和波形自由度,不仅能够同时实现雷达探测、数据通信、电子干扰等多种功能,而且具有目标探测可靠性好、参数估计精确度高、反侦察识别能力强等突出特点,在高动态强对抗环境中展现了巨大的潜力。从基于MIMO阵列的一体化射频系统的检测性能分析入手,剖析了一体化射频系统的检测性能极限以及影响检测性能的主要因素;针对MIMO阵列参数高精度估计问题,提出通过单个发射脉冲完成参数估计以及一种增强参数估计精度的波形优化算法;考虑到目标角度估计误差不可避免,提出了一种稳健的一体化波形设计算法;针对杂波环境中一体化射频系统性能下降的问题,提出了发射波形和接收滤波器联合优化算法,该算法不仅能够实现同时多功能,而且有效地抑制了杂波,提高了目标检测性能。最后,展望了一体化射频系统参数估计精度极限、高精度参数估计、稳健波形设计、波形设计算法快速实现等有待突破的信号处理关键技术。

机载多功能综合射频一体化发展研究

本文在分析了当前美俄等国际机载综合射频系统装备基础上,结合法国、英国和挪威等国家开展的主要研究项目,总结了机载综合射频系统主要技术途径,并对单平台及多平台间的雷达、ESM和ECM等系统的协同探测应用开展了调查研究。

综合射频一体化系统技术发展综述

综合射频一体化系统的研究起源于20世纪八九十年代,是伴随着联合作战需求和电子器件的发展而发展起来的,尤其适用于舰载、机载等平台。综合射频一体化系统具备功能一体、软硬件通用、高度集成、协同高效等典型特征,既符合平台装备发展的需求,又满足联合作战任务的需求。综合射频一体化系统是当前射频领域的研究重点,也是射频系统未来的发展趋势之一,具有良好的应用前景。文中将从发展历程、系统架构、关键技术及未来发展方向等多个方面对综合射频一体化系统展开全面且深入的研究分析,希望可以为相关研究提供参考。

飞行器载荷射频综合一体机研究

在复杂电子环境下,飞行器多元作战模式对载荷系统提出了更高的要求。本文依据飞行器综合射频系统载荷的功能需求和应用模式,设计了射频综合一体机,既满足了飞行器对载荷轻量化和低成本的要求,又保证一套硬件平台能够集成所有射频功能。射频综合一体机采用软件化、标准化和模块化设计理念,满足综合射频系统“侦、干、探、通”功能重构和模式切换要求,并且,为了提高产品应用性和降低后勤压力,定义了标准结构、接口和通信协议。对比射频综合一体机和传统射频综合产品,进行效能评估,射频综合一体机在体积、重量、功耗和成本上具有显著优势。

综合一体化：从可穿戴EW到可穿戴综合射频

近年来可穿戴设备已经成为IT领域中的重要热点，各式各样的可穿戴产品不仅融入了人们的生活，而且也逐渐改变着人们的生活。在电子对抗领域，可穿戴电子对抗设备的概念也随之提出，通过对其典型应用的分析，总结了可穿戴电子对抗设备的协同化与综合化要求，并在借鉴当前雷达、通信、电子战射频综合化思想的基础上，提出了可穿戴综合射频设备的设想，并对其中所涉及的关键技术进行了概述，从而为可穿戴综合射频设备在协同电子对抗中的应用奠定了良好的基础，同时也为可穿戴综合射频设备的技术研发和产品研制提供了新的参考。

面向防空反导一体化的紧耦合舰载综合射频系统技术研究

基于一体化防空反导演化过程,分析当前作战环境对多功能舰载综合射频系统的需求,指出紧耦合综合射频系统较传统电子信息系统的优势,给出紧耦合综合射频系统的概念内涵,重点研究紧耦合综合射频系统关键技术,为相关系统、装备研发提供借鉴和参考。

机载任务系统通道化宽带可重构综合射频设计方法研究

本文论述了综合射频的内涵和特点,分析了军事电子装备所面临的形势和挑战,探讨了通道化综合射频系统的设计要素,并通过在机载任务系统设计中的应用,进一步详细阐述了实施宽带可重构综合射频设计的主要步骤和方法,还论述了为支撑机载任务系统综合射频设计所需突破的关键技术以及需要制定的标准规范等。最后指出,综合射频前端的综合化程度高低和综合达到的技术水平,将对机载任务系统总体性能产生至关重要的影响。

轻型射频传感器系统高度综合化设计

讨论了直升机载轻型射频传感器系统的高度综合化设计,描述了系统的功能、物理组成、开放式软硬件体系构架和基本工作原理,从系统的硬件综合、软件综合、信息综合和功能综合等方面提出了该系统基于模块级高度综合化设计的思路,给出了轻型射频传感器系统五个方面的减重设计考虑。

基于MIMO阵列的综合射频系统鲁棒波形设计算法研究

基于多输入多输出(MIMO)阵列的综合射频(MFRF)系统通过优化多波形,可以在不同角度辐射不同的信号,进而同时实现多种功能。然而,当存在角度误差时,综合射频系统所合成的信号会出现畸变,这将导致系统性能下降。该文主要考虑存在角度误差时,对综合射频系统鲁棒波形设计算法进行研究。首先,提出基于最小最大化(Min-Max)框架的MIMO阵列多波形优化问题。同时,为减少非线性功放引起的波形失真,对发射波形施加了峰均比(PAPR)约束。为求解此问题,该文提出了基于交替方向乘子法(ADMM)和Majorization-Minimization(MM)方法的波形优化算法。仿真实验结果表明,当存在角度误差时,所提算法能够获得更好的性能。

星载通信-雷达-电子侦察射频部分一体化概论

基于提出一体化卫星理念与运行机制,给出一套一体化星星载射频系统综合方案的目的。采用对比星载雷达、通信、电子侦察系统的方法,确定一体化星的基本指标,一体化星的运行机制与可重构载荷原理。采用对比通信、雷达、电子侦察各自的接收机和发射机架构的方法,确定综合系统接收机和发射机的设计原则与架构,确定相控阵综合设计的原则和基于相控阵的综合系统的架构。得出星载通信-雷达-电子侦察载荷系统射频部分一体化初步综合方案。该方案基于相控阵,可同时实现多种功能。

CNI系统L波段接收机射频前端综合化设计方案探讨

针对通信导航识别系统(Communiction,Navigation and Identification,CNI)中L波段多功能射频综合化的需求,对L波段接收机射频前端电路进行综合化设计。通过分析CNI中航管、塔康、精密测距等L波段功能对接收机的性能需求,结合接收机主要工作原理和技术指标选取二次变频超外差接收机结构作为实现方案,并对接收机射频前端下变频电路和中频电路进行设计,通过复用前级下变频电路,在中频放大电路中分功能处理实现射频前端综合化设计。计算了两种放大模式下各级器件的增益、噪声系数等指标,结论表明各项指标满足功能设计需求,该射频前端综合化设计方案可以满足CNI系统L波段接收机射频综合化需求。

一种高集成宽窄带一体化综合射频的研究与设计

为解决射频系统平台空间有限与综合射频模块种类、数量和重量骤增间的矛盾,设计了一种高集成宽窄带一体化综合射频;对射频互联模型进行仿真分析,对窄带探测功能、宽带功能、通信功能、数字资源使用进行理论计算与原理分析.测试结果表明,在X波段内,窄带探测多通道增益一致性优于2dB,接收动态约80dB;宽带测频精度优于1MHz,输出功率平坦度优于1dB;可支持X波段通信,通信误码率优于10^(-5).测试结果验证了该综合射频设计的合理性和实用性.

射频综合化设计关键技术分析

随着航空电子技术的迅猛发展 ,射频系统功能越来越多 , 天线布局越发复杂,设备重量、体积和功耗较大,射频系统亟须综合化设计。本文主要对射频系统综合的关键技术进行了分析。

雷达-通信一体化系统设计

多传感器、多功能综合是现代战争电子装备的一个重要发展趋势,而雷达-通信一体化是综合射频技术的重要发展方向之一。创新性地构建了一个基于数字阵列体制的雷达-通信一体化试验系统,该试验系统基于共用射频前端模块进行雷达和通信信号的实时控制与资源共享,是一个兼具目标探测、跟踪与通信的多任务综合体。试验结果表明雷达与通信模式均能正常工作,实测数据率与设计值相当,语音和图片传输快速、流畅,证明了该试验方法的可行性。

多载频雷达通信综合化波形设计

为了减小作战平台体积和相互电磁干扰,雷达通信一体化设计成为一种有效选择.针对通信中已有成熟应用的正交多载频波形,分析了相同编码(IS)多载频相位编码(MCPC)和子载波编码循环移位MCPC作为雷达波形的模糊函数性能.在此基础上,提出用随机通信数据控制MCPC信号子载波相位编码移位位数的综合化波形设计方式,解决了随机性通信信号和确定性雷达信号的不兼容问题.对综合化波形模糊函数和通信效率的分析仿真表明,其雷达探测性能不劣于相同编码MCPC,且具有较高的通信传输效率.

舰载多功能综合射频系统应用与发展

文章从未来信息化海上联合作战对舰载电子设备一体化发展需求出发,结合当前国内外舰载多功能综合射频系统的发展状况,在介绍多功能综合射频系统组成及工作原理的基础上,分析了舰载多功能综合射频系统孔径/天线综合、射频综合处理、高速数据处理、系统资源协同调度和系统自检与校正等技术难点,并结合综合射频系统的技术难点和作战使用需求提出了舰载综合射频系统发展建议,为舰载多功能综合射频系统一体化设计和功能集成提供参考和借鉴。

基于混沌与Wigner谱的探干一体化波形设计

探测干扰一体化波形设计是提升雷达射频隐身性能的关键技术之一。本文提出了两种探干一体化波形复合编码方案,并联合Wigner谱分析所设计波形的干扰性能。首先,基于混沌理论给出频率编码、相位编码及两种复合编码波形的设计方案和信号模型。然后,利用模糊函数描述波形探测性能,利用基于Wigner谱的信息距离描述波形的干扰性能。仿真结果表明,设计的一体化波形能够有效提升波形的探测和干扰性能,同时验证了探干性能间存在折衷关系。

综合射频系统技术研究进展及发展前景

为了解决机载、舰载等受限平台因增加多种射频功能而导致天线日益增多等难题,综合射频系统技术成为了目前的研究热点问题。分别从综合孔径技术、综合射频技术和多功能软件技术三方面介绍了美军综合射频系统的研究进展,探讨了多功能综合射频系统的发展前景,对于我国的综合射频系统技术和雷达、通信、电子战一体化系统的发展具有重要指导和借鉴意义。

模块化综合射频传感器系统重构策略的可靠性分析

射频传感器系统是航空电子系统的重要组成部分,综合化、模块化是射频传感器发展的必然趋势。重构设计正是随着航空电子综合化技术的发展和提高任务可靠性的需求应运而生的,已成为模块化综合射频传感器系统的关键技术之一。对射频传感器系统常用的两种不同重构方式,即基于模块重构和基于通道重构的设计和实现进行了阐述,在此基础上,运用可靠性理论对两种重构方式进行了建模,对其平均故障间隔时间(MTBF)进行了详细的计算、分析和比较,最后给出了比较结果。