资源块间跳频的高可靠SCMA系统设计与分析

传统稀疏码分多址(Sparse Code Division Multiple Access,SCMA)系统在固定时频资源块(Resource Block,RB)上传输信息,系统性能易受到信道污染(外在干扰和信道衰落)的影响。为了解决这一问题,提出一种基于资源块间跳频(Frequency Hopping,FH)的SCMA系统(FH-SCMA系统)。借助跳频技术实现动态SCMA码字复用,使得各用户能够均匀、随机地使用所有资源块。同时,基于素数序列设计了一种动态码字正交复用的跳频策略(跳频码),提升了FH-SCMA系统容量以及抗干扰能力。该系统接收端采用对数域消息传递(MAX-log-MPA)多用户检测算法,推导了该FH-SCMA系统的理论误码率上界。对比传统的SCMA系统,该资源块间FH-SCMA系统能均匀化资源块被污染对用户性能的影响,使得每个用户的传输误码率达到可接受的程度;相比传统SCMA系统和采用完全随机跳频策略的FH-SCMA系统(干扰时频资源占比η=25%时),设计的跳频策略及FH-SCMA系统在误码平层处分别获得4 dB和8 dB的信噪比增益。

高对抗强博弈场景下雷达波形设计思路

未来陆域突击作战中高对抗强博弈场景使得雷达与目标间博弈日趋激烈,雷达波形作为雷达装备的核心和基础特征,将是提高雷达对目标检测性能的关键因素。该文首先梳理高对抗强博弈场景下的军事需求和发展现状,然后从波形产生与处理、目标和环境信息参数化建模、波形博弈方法等方面展开讨论,可为雷达在复杂电磁环境下如何提升装备作战效能提供设计参考。

一种基于深度强化学习的频率捷变雷达智能频点决策方法

自卫式干扰机发射的瞄准干扰使多种基于信号处理的被动干扰抑制方法失效,对现代雷达产生了严重威胁,频率捷变作为一种主动对抗方式为对抗瞄准干扰提供了可能。针对传统随机跳频抗干扰性能不稳定、频点选取自由度有限、策略学习所需时间长等问题,该文面向频率捷变雷达,提出了一种快速自适应跳频策略学习方法。首先设计了一种频点可重复选取的频率捷变波形,为最优解提供了更多选择。在此基础上,通过利用雷达与干扰机持续对抗收集到的数据,基于深度强化学习的探索与反馈机制,不断优化频点选取策略。具体来说,通过将上一时刻雷达频点及当前时刻感知到的干扰频点作为强化学习输入,神经网络智能选取当前时刻各子脉冲频点,并根据目标检测结果以及信干噪比两方面评价抗干扰效能,从而优化策略直至最优。从提高最优策略收敛速度出发,设计的输入状态不依赖历史时间步、引入贪婪策略平衡搜索-利用机制、配合信干噪比提高奖励差异。多组仿真实验结果表明,所提方法能够收敛到最优策略且具备较高的收敛效率。

抗主瓣多假目标欺骗干扰EPC-MIMO波形自适应优化设计技术

本文针对主瓣多假目标欺骗干扰对抗的难题,提出一种基于阵元脉冲编码多输入多输出(Element-Pulse Coding Multiple-Input Multiple-Output,EPC-MIMO)波形自适应设计的干扰抑制方法.阵元脉冲编码技术可在不影响真目标回波特性前提下,调整假目标在发射频率域的能量分布.利用这一特性,本文以真假目标空域相关性极小化为优化目标设计EPC-MIMO波形,使假目标能量分布于真目标空域检测区域外,进而在接收端通过数字波束形成实现假目标的有效抑制.此外,由于EPC-MIMO波形的自适应设计需要对干扰进行认知,本文还提出一种基于EPCMIMO波形的干扰快速认知方法.仿真实验验证了所提方法的有效性.

一种雷达抗干扰模拟训练系统

为提高雷达抗干扰训练效益,设计一种数据级雷达抗干扰模拟训练系统。在构建系统体系架构的基础上,分析雷达性能参数计算模型,以及雷达压制式干扰和欺骗式干扰的信号模型。对训练场景编辑、雷达仿真终端、干扰机仿真终端和雷达抗干扰训练策略等软件进行设计与实现。通过构建典型战术对抗场景,以抗窄脉冲干扰为例,对几种抗干扰措施的有效性进行仿真。该系统已应用于教学训练实践,系统性价比较高,具有一定推广价值。

天基TDM-MIMO雷达系统抗干扰波形设计方法

针对天基MIMO脉冲雷达探测体制的发射波形设计问题,考虑到天基雷达的发射波形等相关参数极易被敌方侦察设备侦收到,提出了一种新的抗干扰天基TDM-MIMO雷达波形设计方法。结合雷达系统的信号处理流程,建立了基于复合模糊函数的波形设计参数化模型,以表征雷达探测性能的发射信号集复合模糊函数和表征抗欺骗干扰的正交性来优化设计雷达波形,在保证了雷达探测性能的前提下,兼顾了抗干扰性能。该优化波形同时具有一定范围的多普勒不敏感的特性。天基TDM-MIMO雷达系统各发射阵元依次发射或跳变发射正交波形,所有接收阵元接收回波信号,回波信号经过信号处理流程之后实现了目标的检测。仿真试验验证了优化波形的有效性和可行性,适用于天基TDM-MIMO雷达探测高速空间目标的实际工程应用。

MCS-51单片机在注塑过程中的顺序控制

该文介绍了运用MCS-51单片机及其接口,实现对注塑过程中的顺序控制,针对控制中的实际问题,进行状态检测和显示,对于故障现象给出声、光提示和报警,并作出抗干扰设计,保证系统可靠稳定运行。

基于强化学习的对空雷达抗干扰波形设计

被探测目标的电子战能力严重影响对空雷达的检测和识别性能。针对对空雷达抗干扰问题,提出基于强化学习的抗干扰波形设计方法。从博弈角度利用强化学习方法建立雷达和目标干扰间动态对抗模型,计算博弈各方状态、动作价值,利用策略迭代法生成最优策略,基于相位迭代法合成时域波形。仿真结果表明:使用新方法设计的雷达发射信号时,与线性调频信号、捷变频信号相比,信干噪比分别提高了6.39 dB和1.12 dB;信号总功率为11 W时,与捷变频信号相比,目标检测概率提升了5%,可在低功率实现抗干扰的同时提升雷达信号抗截获性能。

杂波和干扰条件下基于强化学习的机载雷达波形设计

针对复杂电磁环境机载雷达智能抗干扰问题,提出一种基于马尔可夫决策过程(markov decision processes,MDP)的机载雷达波形设计方法。为实现最优决策,建立雷达和干扰MDP博弈模型,融合利用目标、杂波、噪声、雷达和干扰信号等多维度电磁信息,设置信号和干扰噪声比为奖励函数;基于贝尔曼方程和策略迭代法计算信号频域最优策略,通过迭代变换法设计时域最优波形,并采用目标检测概率衡量算法性能。仿真结果表明,和线性调频信号、跳频信号相比,该方法设计波形具有更好的环境适应性和抗干扰能力,在此基础上提高了机载雷达目标检测概率。

Simulink的跳频通信系统抗干扰设计分析

为了验证跳频通信系统的抗干扰能力,在Simulink软件的基础上通过搭建跳频通信系统模型的方式实现传输环境的模拟,采用跳频通信技术对该系统进行仿真分析,为了保证该系统的性能,针对典型的干扰类型进行深入分析,并利用空闲信道搜索技术中不同程度的参数数据进行分析,最终对干扰环境下的跳频通信系统进行测试得到抗干扰措施,为跳频通信抗干扰系统今后的发展提供有效指导。

卫星制导弹箭抗干扰性能试验方法研究

由于卫星信号容易受到电磁干扰影响,因此在卫星制导体制弹箭研制阶段过程中必须要通过配置不同的卫星干扰环境条件,进行抗干扰性能评估的试验。针对卫星制导弹箭的抗干扰性能需求,文中从试验成本及测试结果的可信度方面出发,分析了卫星抗干扰性能试验的内场、外场试验方法,比对了压制干扰与欺骗干扰的作用机理,提出了基于抗压制干扰方式的内场微波暗室的试验方案。随后以北斗卫星的B3频段参数为主,对干扰类型、干扰标定、干扰源布局方式的干扰源试验参数进行了设计。最后,确定单干扰源、三干扰源的抗干扰试验方法,并对干扰天线角度与转台工作情况进行了详细规定,确保能够通过有限的抗干扰试验真实评估卫星制导组件在电磁环境中运行的性能情况。

基于GPRS的电力系统蓄电池在线监测系统的设计与实现

蓄电池性能和质量的好坏对发电厂和变电站是否安全运行有着重大的影响,其性能好坏的监测已经成为电力系统稳定、安全、可靠运行的关键因素之一。本文为了更好地对蓄电池的运行性能进行监测,开发了一套基于通用分组无线业务(GPRS)的电力系统蓄电池在线监测系统。该系统可以通过远程监控终端监测蓄电池的电压、电流和温度等运行参数。蓄电池维护人员如果需要知道蓄电池的运行状况,可以向蓄电池现场监测单元发送短消息,系统由GPRS模块借助通信网络和Internet网络将参数发至手机或监控中心,从而实现对电力系统蓄电池的在线实时监测。本系统还可以设置蓄电池电压、电流和温度的报警范围,如果蓄电池出现异常,则系统自动将报警信息发送至系统监控中心或维护人员手机,从而可以使蓄电池的故障很快地得到解决。实际应用表明了本系统的优越性。

引信电子安全起爆系统抗电磁干扰加固方法

针对直列式引信系统联机调试中出现的电磁干扰问题,提出了引信电子安全起爆系统抗电磁干扰加固方法。该方法采取对电源模块和可控硅进行滤波,屏蔽时钟电路、变压器和继电器,提高敏感器件的抗干扰性能,切断干扰传播路径等综合加固措施。通过高低温、力学性能以及电磁兼容等各种环境实验,结果表明:系统工作性能稳定,状态良好,测试波形准确,抗电磁干扰加固方法有效,能抑制来自系统内外的干扰,提高了引信的安全与可靠性。

卫星导航抗干扰接收机AGC电路模型分析与优化设计方法

为适应"导航战"下的强干扰输入,导航接收机对模拟信道的动态范围提出了更高的要求。在给定的信噪比恶化容限约束下,原有的分析方法给出了二维曲线分析模型,得到了动态范围的优化设计及各级增益划分方法,但仅适用于输出功率基本不变的自动增益控制电路。基于增加的自动增益控制输出回退功率这一参数,提出了一种三维曲面求解模型,揭示了各电路参量与模拟信道动态范围的约束关系,可适用于输出功率变化的自动增益控制电路,以实现更高的动态范围。针对三维模型中参数求解复杂的问题,利用纯衰减网络的特性,将复杂的数值求解简化为直线求解,大幅降低了设计复杂度。在给出的设计实例中,动态范围测试结果与设计预期吻合较好,验证了方法的正确性。

基于雷达发射波形和非匹配滤波联合设计的间歇采样转发干扰抑制方法

间歇采样转发干扰(ISRJ)是基于欠采样原理的新型雷达相干干扰技术,能够形成密集假目标干扰。该文针对抗间歇采样转发干扰问题,提出一种雷达发射波形和非匹配滤波联合设计的抗干扰方法。首先,以发射信号脉冲压缩积分旁瓣能量和干扰信号非匹配滤波输出积分能量为目标函数,综合考虑发射信号的幅度约束,建立了间歇采样转发干扰抑制的数学优化模型。然后,通过问题分解推导了雷达发射波形和非匹配滤波器的解析表达式,基于迭代算法设计了发射波形和非匹配滤波器。最后,通过仿真实验的方式验证了发射波形和非匹配滤波器的性能、抗间歇采样转发干扰性能以及所提方法的间歇采样转发干扰抑制能力。

雷达组网的特点及其抗干扰设计

介绍了雷达组网的特点 ,并对如何提高目标探测概率问题进行了简单推算 ,提出了雷达组网在实战应用中的一种干扰设计方法 。

均匀设计在反舰导弹抗干扰仿真试验中的应用

抗干扰性能评估是反舰导弹试验与鉴定的一项重要任务。文中首先从仿真运行过程和仿真运行结果两方面进行分析,并分别建立相应的抗干扰性能评估指标;然后以抗有源压制干扰仿真试验为例,运用均匀设计对试验方案进行优化设计;最后研究了基于回归分析的反舰导弹抗干扰性能分析方法。试验结果表明,文中的研究方法和思路具有一定的通用性,可为类似仿真试验提供一定的技术积累和参考价值。

传感器电路的噪声及其抗干扰技术研究

尽量消除或抑制电子电路的干扰是电路设计和应用始终需要解决的问题。传感器电路通常用来测量微弱的信号,具有很高的灵敏度,如果不能解决好各类干扰的影响,将给电路及其测量带来较大误差,甚至会因干扰信号淹没正常测量信号而使电路不能正常工作。在此,研究了传感器电路设计时的内部噪声和外部干扰,并得出采取合理有效的抗干扰措施,能确保电路正常工作,提高电路的可靠性、稳定性和准确性。

BDS/GPS双模自适应抗干扰接收机关键技术研究与设计

针对现代导航战对卫星导航接收机干扰对抗能力的要求,研究了BDS/GPS双模自适应抗干扰接收机的关键技术。在分析传统空时零陷技术的基础上,引入基于数字波束形成的自适应抗干扰技术,并使用惯性模块和历书进行卫星信号初始来波方向估计,显著增强了接收机的抗干扰能力。同时,提出了BDS/GPS双模多阵元天线耦合测量与校正技术,有效解决了双模天线设计难题。仿真测试表明:接收机使用数字波束形成技术后,总体抗干扰能力可达85dB,比单一使用空时零陷技术增加了8dB。

军事卫星透明转发器特点及抗干扰仿真系统设计

分析了军事卫星通信透明转发器的特点,设计了其用于抗干扰技术研究的计算机仿真链路模型,提出了仿真系统设计的总体方案和抗干扰性能评估方法。研究结果表明,该仿真链路模型和总体方案能够较好地实现透明转发器抗干扰技术研究和抗干扰系统性能评估。