电磁环境信号模拟源软件设计与实现

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随着通信技术的发展和各种先进技术装备的投入使用,战场电磁环境愈加复杂,传统实物装备信号源已无法满足各种电子战装备对多辐射源信号的测试需求。因此,利用电磁环境信号模拟源构建逼真的战场电磁环境信号成为了当前的主流趋势,在设备测试验证、理论研究与仿真教学等领域都具有较高的应用需求和价值。本文以战场电磁环境为背景,针对当前信号源类软件功能单一与拓展性不足等问题,深入分析软件需求,研发了一款电磁环境信号模拟源软件,主要工作内容如下:(1)对战场电磁环境中的典型信号进行建模与仿真,包括战术数据链信号、敌我识别信号、脉冲雷达信号、常规通信信号及噪声,其中着重对战术数据链信号、敌我识别信号以及脉冲雷达信号进行了详细分析。针对Link-11数据链信号,对其编码与调制技术进行了分析,根据消息格式与帧结构完成了信号中关键帧的仿真实现,并搭建了报文生成模型。针对Link-16数据链信号,对其编码、交织、调制、跳频等关键技术进行了分析,设计了对应实现方案并进行仿真,同时搭建了链路生成模型。针对MARK Ⅹ和MARK Ⅻ两种敌我识别信号以及三种典型脉冲雷达信号,给出了对应信号模型,并分别进行了分析研究与仿真。(2)提出电磁环境信号模拟源软件的整体实现方案,并通过LabVIEW与MATLAB联合开发实现了该软件。该方案基于模块化设计理念将软件具体划分为五大功能模块,其中,人机交互前面板模块实现了人机交互与逻辑控制功能。信号生成模块通过MATLAB script节点将每个信号生成算法封装为单独子模块,对模块下的Link-11数据链信号、Link-16数据链信号、敌我识别信号等子模块的输入参数以及工作流程进行了设计,并给出了具体的实现过程。同时根据需求完成了叠加合成模块、显示分析模块、存储回放与网络模块的设计与实现。在不同测试场景下对电磁环境信号模拟源软件进行信号生成测试与模块功能验证,结果表明,软件能够实现多种典型电磁环境信号的模拟生成,各模块设计符合预期,具有功能丰富、拓展性强、界面美观等优点,为后续电磁环境信号模拟源系统的开发奠定了基础。
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