脉冲无线电引信设计

脉冲无线电引信设计
脉冲无线电引信设计

引言

无线电引信的出现是引信发展史上的一次重大技术革命,由于它不是利用触觉,而是利用目标回波所携带的位置、速度等信息确认目标,因此比触发引信和时间引信更能有效地发挥弹丸对目标的毁伤效能,被称为是现代武器系统终端效能的倍增器,已经成为引信发展的主要方向。

无线电引信按工作体制分为多普勒式、调频式、脉冲式、比相式和编码式等无线电引信,本文以地-空攻击目标时的弹目交会为背景,以脉冲无线电引信为对象,利用外差式多普勒引信原理。探讨了弹目交会和脉冲无线电引信的工作过程.由多普勒频率原理可知,若发射信号频率一定,那么多普勒频率随引信与目标的接近速度的变化而变化。而又取决于射击条件和弹目交会条件。由此可知,多普勒频率的变化可以反映弹目接近速度信息。因此,研究弹目接近过程中多普勒频率的变化规律具有重要的实际意义。

1 多普勒效应的原理

1.1 多普勒效应的原理

多普勒效应的实质:在振荡源与接收机之间存在相对运动时,接收机接收到的振荡频率与振源的振荡频率不同。这一现象首先在光学上由奥地利物理学家多普勒与1842年发现。

假设波源S 以V S 的速度运动与接收机间R 的相对速度V R 接近(如图1.1(a))所示,与接收机距离r 的波源在时间t 1发出的波到达接收机的时间见式1.1

R

W V V r

t ++

=11θ (1.1)

在时间t 2=t 1+τ,波源发出的波到达接收机的瞬时见式1.2

(1.2)

如果波源的振荡频率为f 0 ,则在τ时间内发射出的波数见式1.3

(1.3) 而接收机接收的频率是

(1.4)

(1.5)

(1.6)

(1.7) 同理我们也可得到波源远离目标时接收机接收到的频率见式1.8

R

W R V V V t +++

=)(V -r S 22θτ0f N =τ

ττ

R W R S V V V V f f ++-=

R

W R

S R W V V V V V V f +--+=

f V V V V S

W R

W -+=

11f V V V V W

S

W

R -

+

=

(1.8)

从式(1.7)和式(1.8)可以看出,当波源和接收机存在相对运动时,接收机接收到的振荡频率与振源频率不同,这就是多普勒效应。

r

图1.1(a) 波源相对接收机接近的多普勒效应

r

图1.1(b) 波源相对接收机远离的多普勒效应

如果发射机与接收机间的相对速度远远小于光速,即,则式(1.7)与式(1.8)可以完全的近似表示成下式(正号表示接收机接近发射源,负号表示接收机远离发射源)

(1.9)

在无线电系统中发射机与发射源处于同一弹体中,式 (1.9)表示与引信有相对运动的目标处振荡频率。那么接收机接收到的由目标反射信号之多普勒频率将增大一倍,有

(1.10)

(1.11)

如果弹目是接近运动,则fd 为正值,如果远离运动,则fd 为负值

011f

V V V V f W

S W

R --

=W

V S V R V W

V S V R V c V R <<00/λR V f f ±=00/2λR V f f ±=02λR

d V f =

2 地空弹目交会的原理与仿真

2.1弹目交会原理分析

多普勒频率的变化可以反映弹目接近速度信息,下面以地对空射击为例观察多普勒频率变化规律。

图2.1 地空射击时R v 与交会条件的关系

在图2.1中,T v 是目标速度;M v 是弹速;r v 为弹对目标的相对速度;R v 为弹与目标的接近速度(径向速度);ρ为目标到相对弹道的距离(通常称为脱靶量);θ为弹目连线与相对弹道之间的夹角;β为弹速矢量与目标速度矢量之间的夹角(称为弹目交会角);R 为弹目间得距离,设h 为弹目相对高度;l 为弹目水平距离。

由图2.1可以得到:

cos R r v v θ=(2.1)

r v =(2.2)

cosθ==(2.3) 由(2.1)、(2.2)和(2.3)可得

d

f= 2.4)

在一次具体射击中,式(2.4)中的

M

v、

T

v、

λ和β都是一定的,

d

f仅取决与弹

目距离R和脱靶量ρ。当弹目距离很远时,即R>>ρ时,

max

d d

f f

==(2.5)于是可以把式(2.4)写成:

d d

f f

= 2.6)

由上式可知,对空中目标射击时,多普勒频率

d

f与引信工作频率

f、弹及目标速

M

v和

T

v、交会角β以及ρ/R有关。

图2.2

d

f与R/ρ的关系曲线

为了分析

d

f随R变化的情况,把(2.6)以曲线的形式表示出来,如图2.2所示。

由曲线可知,当R>2ρ时,

d

f变化很小,并趋近于

max

d

f,当R<2ρ时,

d

f很快下降;当

R=ρ时,

d

f=0。当弹目之间距离由最近继续增大时,

d

f也由零开始增高。因此,在R=

ρ附近

d

f有急剧地变化,变化最大的区间在R<2ρ范围内。

利用上述多普勒频率变化的规律,通过选择多普勒频率可以控制引信起爆时弹目间的距离。

2.2地空交会MATLAB 仿真模型

引信与目标交会满足地空条件,已知弹速s m v M /270= ,目标速度s m v T /240= ,弹目水平距离6000l m = ,弹目相对高度1500h m =,弹目交会角 150=β。载波频率

200f MHz = ,脉冲宽度50m ns τ=,脉冲周期200m T ns =。根据设计指标利用MATLAB 仿真软件,建立数学模型。研究弹目接近过程中多普勒频率的变化规律,弹目距离的变化规律,回波信号,以及发射和回波信号的多普勒频率。

2.3仿真结果分析

图2.3多普勒频率与时间关系

MATLAB 仿真弹目交会过程多普勒频率 与时间的关系曲线结果如图2.3.1所示,起始时多普勒频率为347.86Hz 。随着时间变化,频率在减小,在10秒时频率为333.21Hz 。

图2.4弹目距离与时间变化曲线

如图2.3.2所示,起始时刻距离为6110,变化10秒后,距离为1000。曲线成比例变化。

3 脉冲无线电引信的原理与仿真

3.1脉冲无线电引信原理

脉冲无线电引信是一种发射的高频脉冲信号具有一定重复周期的无线电引信。一般的脉冲引信工作原理类似于脉冲测距雷达。发射装置通过天线发射一定脉宽及重复周期的矩形脉冲串,其一部分能量反射,引信接受到的目标反射脉冲在时间上比发射脉冲滞后一个时间Δt,即Δt=2R/c,它正比于引信到目标的距离R。利用从反射信号中提取距离等信息来控制引信作用。

脉冲无线电引信只在脉冲持续期间内发射高频能量,因而可在平均功率较小的条件下,具有较高的峰值功率,从而能达到较大的作用距离,同时也有利于抗干扰。这种引信可采用“距离门”等措施进行测距选择,使其距离截止特性好。此外,它还可以通过脉冲宽度选择以及编码等措施来提高抗干扰能力。如果直接利用脉冲测距,则要求接受与发射系统之间隔离完善,又因引信作用距离小,则要求调制脉宽很窄等。这些均会给系统的实施带来一定的困难。

当引信开机工作时,射频振荡器开始工作,产生频率为f0的连续波信号,经定向耦

、重复频率为f R的射频合器耦合,被脉冲A控制的微波开关调制器调制产生宽度为τ

A

脉冲信号,经功率放大器放大,馈给发射天线,由天线向预定的空间辐射出去。同时,定向耦合器取出少量振荡器产生的连续波信号,作混频器的相参本振信号。

由目标反射回来的回波信号,被接收天线接收,进入混频器,与本振信号混频。混频器输出的信号为幅度包络按多普勒频率变化的窄脉冲序列。经视频放大器放大后,与脉冲产生器输出的B脉冲在相关器中作相关判断。输出的信号经多普勒放大器放大、滤波,作为目标检测和启动判据去触发引信执行电路,输出起爆信号。

图3.1典型脉冲无线电引信原理框图

3.2 脉冲无线电引信系统的仿真模型

根据脉冲无线电引信工作原理,设计引信系统结构,引信系统主要由高频振荡器、功率分配器、混频器、低通滤波器、放大器、执行级等组成。在Matlab仿真环境下应用Simulink功能模块作为引信系统组成部分的仿真模型,建立脉冲无线电引信系统的整体Simulink仿真模型,如图3.2所示,弹目交汇仿真模型模拟的引信回波信号作为系统仿真模型的输入信号,对弹目交汇过程进行仿真试验,观察引信系统的信号工作特性。

图3.2脉冲无线电引信系统的整体Simulink仿真模型原理图

3.3仿真结果分析

对脉冲无线电引信系统仿真模型设置初始条件后,运行仿真模型,可得到仿真结果。引信系统的发射机产生重复周期的窄脉冲,经过高频振荡形成了向外发射的高频脉冲。

图3.3发射信号波形图

图3.4 发射信号频谱图

发射信号遇到目标后,由目标反射回来形成回波信号,回波信号波形图和频谱图如图3.5和图3.6所示。

图3.5 回波信号波形图

图3.6 回波信号频谱图

回波信号与脉冲信号混频后的混频波形和频谱如图3.7和图3.9

图3.7混频后信号的波形

图3.8混频后信号的频谱

混频后和信号与脉冲波的延时信号调制进入低通滤波器。经过滤波,得到信号的波形和频谱如图3.9和3.10所示。

图3.9经过滤波后的信号波形

图3.10 滤波后的多普勒频谱

根据脉冲无线电引信系统工作过程,由图3.5可知引信系统回波信号的幅值逐渐增大,反映当弹目之间的距离逐渐减小时,引信接受到的回波信号能量逐渐增大,并与弹目距离成反比。对MATLAB初始参数的变化,由图2-2多普勒频率变化曲线规律,证明了多普勒频率与引信工作频率,弹目距离,交会角有关。

对脉冲无线电引信系统的发射信号与回波信号进行混频,经过混频后的信号频谱图具有两个峰值,反映了混频器输出信号既有高频又有低频的正弦信号。混频器输出信号进入低通滤波器,高频信号被滤掉,低频信号就是多普勒信号。由于存在多普勒效应,存在多普勒频率。多普勒频率信号包含弹目距离信息,信号幅值与弹目之间的距离的平方成反比,当弹目之间的距离逐渐减小时,多普勒频率信号的幅值会逐渐增加,推动执行级工作,引爆战斗部。

结论

接到课程设计任务后,我们一起讨论了该如何完成课设任务,然后分组,我跟周嘉做地空弹目交会过程仿真。由于要用MATLAB仿真交会过程,我俩去图书馆借阅了《应用MATLAB建模与仿真》,这期间我们遇到了缺少相关知识基础的问题,通过讨论和老师的指点,比较顺利的完成了第一部分的内容。解决问题的过程本身就是最好的学习。虽然上面提到的问题大概并不是什么真正的问题,但使是我获得了解决真正复杂问题的信心,我想这是非常重要的。

然后我俩和做空空弹目交会过程仿真的唐超一起讨论了应用脉冲无线电引信工作原理,采用simulink模块建立脉冲无线电引信系统结构的问题。加上本学期近炸引信课程的学习,我们很快就商量好了方案。但是由于我们对这个软件不是很熟悉,相关参数的设定出现了问题,不能仿真出理想的信号波形,经过老师的改正,得到引信系统工作过程信号的波形图与频谱图,经过我们对信号特性进行分析,仿真结果分析证明建立的脉冲无线电引信系统结构及功能满足引信的设计条件、设计要求、能够完成引信的功能及作用。

整个过程中,我们分工合作,提高了效率;同时,有不懂的地方一起讨论,从而更加深了对问题的理解。我相信与他人良好的合作会起到事半功倍的作用。

致谢

通过三周的课程设计,虽然此次课程设计已经顺利完成。但是还是感觉自己在专业知识方面有欠缺,通过本次课程设计,我对所学习过的《近炸引信原理》、《系统仿真语言》和《目标探测与识别》等课程有了更深的认识和体会,而且通过此次实践,更进一步巩固和加深了我对所学过的MATLAB和simulink建模的运用。同时也让我体会到了科技工作的的严谨性,耐心性和细心性。

感谢蒋威老师在此次课程设计上给予我的指导,提供给我的支持和帮助,使我能顺利完成这次报告,更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题,让我能把系统做得更加完善。感谢同组同学在设计与应用上的建议,帮助了我解决不少难题。

最后,感谢蒋威老师不厌其烦的讲解,细心地指正,也感谢同组同学的帮助,谢谢!

参考文献

[1] 崔占忠,宋世和.《近炸引信原理》北京大学出版社

[2] 陈桂明. 《应用MATLAB建模与仿真》.科学出版社

[3] 邓华. 《MATLAB通信仿真及应用实例讲解》人民邮电出版社

附录

根据地空交会初始条件建立MATLAB仿真模型,仿真程序如下:

Vt=240; %目标速度

Vm=300; %弹速

l=6000; %弹目水平距离

h=1500; %弹目相对高度

k=5*pi/6; %弹目交会角

freq=1e8; %发射信号载波频率

t=0.0001:0.0001:10; %步长

t1=1e-9:1e-9:1e-4; %步长

c=3*10^8; %波速

tr=3e-7:-2e-11:1e-7;

u=c/freq; %载波波长

Vr=sqrt(Vm^2+Vt^2-2*Vt*Vm*cos(k)); %弹目相对速度

x=asin(Vt*sin(k)/Vr); %Vm与VR之间的夹角

h1=h-Vm*sin(pi/6)*t;

l1=l-Vt*t-Vm*cos(pi/6)*t;

y=atan(h1./l1); %VR与水平面的夹角

z=pi/6-x-y; %Vr与VR之间的夹角

VR=Vr*cos(z); %径向速度

fd=(2*VR)/u; %多普勒频率

R=sqrt(h1.^2+l1.^2); %弹目距离;

u1=10./(R.^2);

T=2*R/c;

Ut=sin(2*pi*freq*t1+pi/18);

Ur=u1.*sin(2*pi*freq*(t1-T)); %回波信号

figure(1)

plot(t,fd');Xlabel('t');ylabel('fd/Hz');legend('多普勒频率 fd'); figure(2)

plot(t,R);Xlabel('时间 /s');ylabel('距离/m');legend('弹目距离 R'); figure(3)

plot(t1,Ur); %回波信号

figure(4)

PSD(Ut,256,10^9); %发射信号多普勒频谱

figure(5)

PSD(Ur,256,10^9); %回波信号的多普勒频谱

常识业余无线电常用术语

业余无线电常用术语 (版本:2011-0703) 业余无线电的活动和管理离不开接触一些常用的术语,正确了解这些“行话”的含义是业余无线电爱好者和管理者的基本功。为了便于初学者学习,下面列出一些术语的正式定义及其来源供参考。 我们以后将可能不断补充有关内容,请注意本文件的修改日期。 什么是各国无线电“主管部门(administration)”? ITU《无线电规则》第1.2条: 主管部门:负责履行《国际电信联盟组织法》、《国际电信联盟公约》和行政规则内所规定的义务的任何政府部门或机关(《组织法》第1002款)。 什么是“电信(telecommunication)”? ITU《无线电规则》第1.3条: 电信:利用导线、无线电、光学或其他电磁系统进行的对符号、信号、文字、图像、声音或任何性质信息的传输、发射或接收(《组织法》)。 什么是“无线电(radio)”? ITU《无线电规则》第1.42条: 无线电:对无线电波的使用的通称。 什么是“无线电波(radio waves)”? ITU《无线电规则》第1.5条: 无线电波或赫兹波:不用人工波导而在空间传播的、频率规定在3000GHz以下的电磁波。 讨论:几十年以前由于探测能力限制的影响,无线电技术界常常把频率在数十千赫以上的电磁波才称为无线电波,现在在某些专门领域中也可能沿用一些比较狭义的关于无线电频率的定义。 但是随着器件的改进和数字处理技术的进步,可利用于通信的电磁波频率越来越低,例如军事、矿业和业余无线电通信所用的频率已经向低端延伸到数千赫甚至更低。按照ITU的这一定义,无线电波的频率没有设置下限。根据麦克斯韦理论,只要不是零频率的交变电场或者磁场,空间就会有电磁波存在,也就有无线电波。 什么是“无线电通信(radiocommunication)”? ITU《无线电规则》第1.6条: 无线电通信:利用无线电波的电信(《组织法》)(《公约》)。 无线电频谱细分为那些频段(Frequency bands)和波段(wavelength bands)? ITU《无线电规则》第2.1条: 无线电频谱应细分为九个频段,按照下表以递增的整数列示。因频率单位为赫兹(Hz),所以频率的表达方式应为: – 3 000 kHz以下(包括3 000 kHz),以千赫(kHz)表示; – 3 MHz以上至3 000 MHz(包括3 000 MHz),以兆赫(MHz)表示; – 3 GHz以上至3 000 GHz(包括3 000 GHz),以吉赫(GHz)表示。

多普勒无线电引信

摘要 多普勒无线电引信是无线电引信的一种,它利用弹目接近过程中电磁波的多普勒效应工作的无线电引信。这种引信是最早使用的一种无线电引信,第二次世界大战期间就开始使用。由于这种音信结构简单、体积小、成本低,所以至今在各国仍广泛使用。 多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高;当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 无线电引信是通过无线电波形成的物理场,感受目标出现时物理场特性的变化,并在预定位置适时起爆的一种引信,其中多普勒无线电引信由于技术简单可靠,应用十分广泛.多普勒无线电引信是利用弹丸与目标接近过程中无线电波的多普勒效应获得目标信息,控制最佳炸点的连续波无线电引信。 弹丸对目标的射击过程中,引信在复杂电磁环境和恶劣气象条件下受到了各种干扰的影响.因此对引信的抗干扰性能进行试验,检验引信的作用可靠性,是实现引信战术技术要求的关键.而采用传统的实物射击试验,要受到环境、设备及经费等条件的影响,发射精度不易控制、试验可重复性差、成本太高且不一定达到理想的效果.本文中利用MATLAB 软件的强大仿真功能,实现对多普勒无线电引信的系统仿真,仿真过程完整灵活,仿真结果对于分析引信参考价值高.针对复杂作战环境对引信产生的干扰,分析了多普勒无线电引信的工作原理,采用MATLAB 仿真软件建立了引信的整体仿真模型.模拟弹目交会的过程,实现对引信系统的仿真,通过仿真结果分析了引信的工作特性、优化了引信的系统结构. 关键词:作战环境;无线电引信;仿真模型;弹目交会

UWB的特点及在短距离无线通信中的应用前景

摘要:uwb是一种高速、低成本和低功耗新兴无线通信技术,本文介绍uwb的主要特点及相关应用,详细比较了uwb通信与ieee802.11、bluetooth和homerf等现有短距离无线通信的异同,并对uwb在家庭无线通信网中的应用前景进行了分析和展望。关键词:uwb ieee802.11 bluetooth homerf超宽带(ultra-wideband,uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宛带技术又被重新提出,并倍受关注。uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%。与常见的通信方式使用连续的载波不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。这些脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百mbps。在高速通信的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。所以,uwb是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。目前,intel、motorola、sony等知名大公司正在进行uwb无线设备的开发和推广。1 uwb 的主要特点及其应用鉴于uwb信号是持续时间非常短的脉冲串,占用带宽大,因此它有一些十分独特的优点和用途。在通信领域,uwb可以提供高速率的无线通信。在雷达方面,uwb 雷达具有高分辨力(ns级)。当前的隐身技术采用的是隐射涂料和隐身特殊结构,但都只能在一个不大的频带内有效,在超宽频带内,目标就会原形毕露。uwb雷达还具有很强的穿透能力,uwb信号能穿透树叶、土地、混凝土、水体等介质,因此军事上uwb雷达可用来探测地雷,民用上可以查找地下金属管道、探测高速公路地基等。在定位方面,uwb可以提供很高的定位精度。uwb使用极微弱的同步脉冲可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体,定位误差只有一两厘米。也就是说,同一个uwb设备可以实现通信、雷达和定位三大功能。uwb无线通信除了带宽大,通信速率高之外,还有更多的优点。首先,uwb通信的保密性强。uwb系统的发射功率谱密度非常低,有用信息完全淹没在噪声中,被截获概率很小,被检测的概率也很低,这一点在军事通信上有很大的应用前景。其次,uwb通信采用调时序列,能够抗多径衰落。多径衰落是指反射波和直射波叠加后造成的接收点信号幅度随机变化,而uwb 系统每次的脉冲发射时间很短,在反射波到达之前,直射波的发射和接收已经完成。因此,uwb系统特点适合于高速移动环境下使用。更重要的是,uwb通信又被称为是无载波的基带通信,uwb通信系统几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,这样可以减小系统的复杂性,降低成本。可以说,低成本、低功耗、高速率、简单有效的uwb通信正是人类所期望的梦幻般的无线通信方式。当然,uwb通信也存在不足,主要问题是uwb系统占用的带宽很大,uwb系统可能会干扰现其他无线通信系统,因此uwb系统的频率许可问题一直在争论之中;另外,还有学者认为,尽管uwb系统发射的平均功率很低,但是由于它的脉冲持续时间很短,它的瞬时功率峰值可能会很大,这甚至会影响到民航等许多系统的正常工作。但是学术界的种种争论并不影响uwb的开发和使用,2002年2月美国通信协会(fcc)批准了uwb用于短距离无线通信的申请。uwb的用途有很少,主要分为军事和民用两个方面。在军事上uwb可以用于低截获率(lpi/d)的内部无线通信系统、lpi/d地波通信、lpi/d高度计、战场手持和网络lpi/d电台、uwb雷达、防撞雷达、警戒雷达、无线标签、接近引信、高精度定位系统、无人驾驶飞行器和地面战车及其通信链路、探测地雷、检测地址目标等等。在民用方面,uwb可用于20mbps以上的高速无线局域网、高度计、民航防撞雷达、汽车防撞感应器、高精度定位、无线标签和工业射频监控等。2 uwb通信与其它短距离无线通信的比较uwb技术与现有其它无线通信技术有着很大的不同,它将会为无线局域网(lan)和个人局域网(pan)的接入带来低功耗、高带宽并且相对简单的解决方案。超宽带技术解决了困扰传统无线电技术多年的诸如信道衰落、高速率时系统复杂、成本高和功耗大等重大难题,但是uwb通信不会很快取代现有的其它无线通信技术。虽然uwb通信中所须的频带宽度相当大,

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调频无线电高度表体制分析 1 概述 无线电高度表能在各种气候条件下精确测量飞行体离地或海面的实际高度,它广泛应用航空、航天等领域。如飞机的进场着陆时提供实时高度,军用飞机对地轰炸攻击、导弹超低空飞行、巡航弹的地形匹配等等都需无线电高度表提供飞行体离地精确高度,因此无线电高度表是飞机及各种飞行器必不可少的电子设备。 无线电高度表根据发射信号的调制不同,一般可分为脉冲体制、调相体制和调频连续波体制。调相体制由于线路复杂,国内外已很少应用,应用较多的是脉冲体制和调频连续波体制两种。这两种体制如果没计得好都能达到很好的测高精度和测高范围,但相比之下连续波调频体制较脉冲体制有线路简单,易实现、可靠性高,体积、重量小、抗干扰能力强等一系列优点,因此随着调频体制理论的不断完善,目前国内外应用的无线电高度表绝大部分采用连续波调频体制。 调频体制无线电高度表一般由接收发射机、发射天线、接收天线、发射电缆、接收电缆和高度指示器(高度显示器)组成。调频体制无线电高度表原理方框图如图1.所示: 调频无线电高度表发射机是一个调频振荡器,它受调制器调制,产生连续波调频信号。调制形式可以是三角波调制、锯齿波调制或正弦波调制。前两种是线性调频,后者是非线性调频。发射机输出调频信号如图2所示(为说明方便这儿把发射信号简化成单一频谱信号虑)。图中?F为调频信号的最大频率与最小频率之差,称为调频频偏;τ为电波从发射天线至地面再反射回到接收天线所产生的延迟时间,τ = 2H/C(C为无线电波在空中传播速度,H为飞行器高度);fb为差拍信号,它是某一时刻发射信号频率(直达信号频率)与回波信号频率之差;T m为调制周期。 度 发射电缆接收电缆

无线电频率管理及业务划分

无线电频率管理及业务划分 无线电频谱是一种宝贵的自然资源,是现代社会得以发展的基本要素之一。它为人类所共有,为人类所共享。《条例》第四条明确:无线电频谱资源属国家所有。这是我国首次在法律上确认了无线电频谱资源作为一种自然资源的性质和地位。 无线电频谱具有一般自然资源共有的属性,也具有独特的个性。如同土地、矿产、水资源一样,无线电频谱是有限的,我国将3赫兹-3000吉赫范围内的频率列为无线电频谱,这是基于人们对无线电波的认识水平而定的。实际上,由于技术条件的限制,目前仅仅在几十吉赫以下的频谱得到了应用。这就是说,人们目前能够使用的无线电频谱仅仅是划分的总量的十分之一而己。在已用的频谱范围内,尽管可以通过科学管理和技术手段对其充分利用,但在一定的时间、空间条件下,其利用毕竟是有限的。不同于土地、矿产等资源,无线电频谱具有非耗竭性,它可以被使用,但不会消耗掉。因此,不使用就是一种浪费。另外,由于无线电频谱具有传播固有性,使用不当也会造成浪费,甚至会带来危害。为此,我们必须加强频谱的管理,使其得到合理、充分的利用。 国家无线电管理部门代表国家对整个无线电频率从宏观上作出统一部署和长远计划,这种部署和规划主要是根据各种无线电业务的特点和需要,在国际电联总的要求下,划分频段,分配频率,使各种无线电业务在指定的频段内充分合理利用。 国际上负责无线电频谱管理的机构是联合国国际电信联盟(ITU)下设的无线电通信部门。各国无线电管理机构先将本国的无线电业务所用的频率报该部门,经审查后对这些频率进行登记。国际电信联盟一般每二年召开一次各成员国参加的世界无线电行政大会,也就是现改称为世界无线电通信大会,共同协商重大的频谱分配和使用方面的问题,各国又根据其决议对本国的无线电业务的频段进行划分或调整。因此,不管在国际上还是在国内,无线电业务的分类和所划分的频段不是一成不变的,根据业务的需要、技术水平的发展会有所变动或调整。

飞机低无线电高度表系统故障分析

飞机低无线电高度表系统故障分析 因为早期机载无线电高度存在着电路集成度不高、拆分不容易以及可测性能较差的弱点,造成其在测试的过程中无法保证测试的可靠性,并且后期的维护和维修时间更长、花费更多等等。对于以上存在的各项的特点,文中分析了飞机故障一般出现原因和具体表现现象,并且与实际情况相结合,提出了减少故障发生的操作手段。 标签:系统原理;故障分析;无线电高度表 引言 低高度无线电高度表系统性工作的高度范围在负20英尺至2500英尺之间,通常情况下使用在飞行的过程中以及着陆的过程中。操作系统中心的工作频率在4300兆赫兹左右,其向地面进行调频信号的发送,无线点信号经过地面的发射之后被飞机低无线电高度表收发机接收,信号发射以及信号的接受进行相互比较之后分析得出彼此间的差频,这样就能够计算出实际距离地面的高度。收发机把这个高度数据发送至指示器上显示,并且发送至飞机中的其他系统。 1 硬件系统 1.1 设计思路 开展系统硬件平台设计时,一方面能够考虑到无线电高度表上的各个指标对于测试的速度有较高的要求,需要使用VXI总线仪器将此类测试工作完成,另外一方面因为工作的频率在42千兆赫兹至44千兆赫兹之间,并且测试中有各种多种多样的内容,单纯性的使用VXI仪器无法满足各种测试性要求,因此硬件平台需要使用现如今使用最多的VXI以及GPIB仪器混合形式组成。整个设计系统需要符合的条件是ARING608A航空電子系统测试中的各项操作设备的一般标准[1]。此项标准对于接口进行了一般设计,其开展的是标准化定义操作,当中包含了机械连接、安装形式、接口模块的尺寸大小以及接卡的连接方式和信号的分类等等。 1.2 硬件组成 无线电高度表的智能测试操作系统使用的是VXI以及GPIB仪器混合形式组成,各种操作仪器使用的是商业货架产品,当中各种仪器以及开关的自检自校功能。硬件平台主要是通过工控机操作体系、VXI操作仪器以及接口连接器组件等等,能够对测试适配器做更换操作,详细的硬件结构图参见图1。 图1 高度表全自动测试操作体系硬件设计图 2 软件系统

无线电业务与系统

通信业务/系统填写说明和表格选择 在“无线电频率使用申请表”和“无线电台(站)设置申请表”中,“通信业务/系统类型”栏,由无线电管理机构填写,其填写规则如下: ×× - ×× - ×× (1)(2)(3) 其中: 第(1)项表示无线电业务类型,由两个字母组成。 第(2)项表示无线电通信系统,由两个数字组成。 第(3)项表示实际使用的技术体制或更细分的无线电通信子系统,由两个数字组成。 在填写“通信业务/系统类型”时,应按照下表尽量填写全部,对于表中无线电通信系统为空的业务,只填写无线电业务即可。 例1:用户申请设置模拟微波接力站,则“通信业务/系统类型”栏填写“GD-01-02”,这里“GD”表示固定业务;“01”表示微波接力通信系统;“02”表示模拟微波。 例2:用户申请设置固定卫星地球站,则“通信业务/系统类型”栏填写“WG”。 表1 通信业务/系统分类和表格选择

根据《中华人民共和国无线电频率划分规定》,上表中各种无线电业务的定义如下:固定业务:指定的固定地点之间的无线电通信业务。 陆地移动业务:基地电台和陆地移动电台之间,或陆地移动电台之间的移动业务。 卫星固定业务:利用一个或多个卫星在处于给定位置的地球站之间的无线电通信业务。该给定位置可以是一个指定的固定地点或指定区域内的任何一个固定地点;在某些情况下,这种业务也可包括卫星间业务的卫星至卫星的链路;也可包括其它空间无线电通信

业务的馈线链路。 卫星移动业务:在移动地球站和一个或多个空间电台之间的一种无线电通信业务,或该业务所利用的各空间电台之间的无线电通信业务;或利用一个或多个空间电台在移动地球站之间的无线电通信业务。包括卫星陆地移动业务、卫星水上移动业务和卫星航空移动业务。 卫星陆地移动业务:其移动地球站位于陆地上的一种卫星移动业务。 卫星水上移动业务:其移动地球站位于船舶上的一种卫星移动业务。营救器电台和应急示位无线电信标电台也可参与此种业务。 卫星航空移动业务:移动地球站位于航空器上的卫星移动业务;营救器电台与应急示位无线电信标电台也可参与此种业务。 该业务也可以包括其运营所必需的馈线链路。 水上移动业务:海岸电台和船舶电台之间、各船舶电台之间或相关的船载通信电台之间的一种移动业务;营救器电台和应急示位无线电信标电台也可参与此种业务。 航空移动业务:在航空电台和航空器电台之间,或航空器电台之间的一种移动业务。营救器电台可参与此种业务;应急示位无线电信标电台使用指定的遇险与应急频率也可参与此种业务。 卫星无线电导航业务:使用于无线电导航的卫星无线电测定业务。 航空无线电导航业务:用于航空器飞行和航空器的安全运行的无线电导航业务。 水上无线电导航业务:用于船舶航行和船舶的安全运行的无线电导航业务。 无线电定位业务:用于无线电定位的无线电测定业务。 广播业务:供公众直接接收而进行发射的无线电通信业务,包括声音、电视或其它方式。 卫星广播业务:利用空间电台发射或转发信号,以供公众直接接收的无线电通信业务(包括个体接收和集体接收)。 气象辅助业务:用于气象及水文的观察与探测的无线电通信业务。 卫星地球探测业务:地球站与一个或多个空间电台之间的无线电通信业务,并可包括各空间电台之间的链路。 在这种业务中: ---由地球卫星上的有源遥感器或无源遥感器获得有关地球特性以及其自然现象的信

现代引信技术发展趋势

现代引信技术发展趋势 1 引言 自公元10 世纪末、11世纪初到公元19世纪初800多年的黑火药技术时代, 至少前500年一直由中国引领引信及其技术的发展, 自1846年机械触发引信在法国问世开始, 引信及其技术进入以机械工业为主要标志的工业化技术时代。1943 年美国研制成功无线电近炸引信, 引信进入电子技术时代。1958 年美国研制成功半导体三极管和集成电路, 1963年集成电路首次用于导弹制导计算机, 由此推动引信进入微电子技术时代, 采用半导体元件和集成电路的各种原理的近炸引信和电子时间引信相继出现。纵观1 000多年来引信及其技术的发展历程,可以看出两个基本规律: 一是随着战争的需求和相关技术的发展, 引信不仅性能不断提高, 且其功能也在不断拓展, 引信的概念及其内涵从来没有固化和停滞在某个阶段和水平上; 二是由于引信处于战争生与死对抗的最前沿, 因此每个时代的先进技术, 总是优先用于引信。“需求牵引、技术推动”是引信及其技术千年发展的不竭源泉。 面向21世纪网络技术时代的引信, 有必要对引信的定义、功能和组成进行深入的研究, 加深对引信特征的再认识, 以便正确认识和把握引信及其技术新的发展机遇, 推动中国引信装备和技术提高到一个新的水平。 2 现代引信定义及其组成 现代引信可以定义为: 利用目标信息、环境信息、平台信息和网络信息, 按预定策略引爆或引燃战斗部装药, 并可选择攻击点、给出续航或增程发动机点火指令以及毁伤效果信息的控制系统。 在引信新的定义中, 涵盖了上世纪80年代引信定义的内涵, 它是引信赖以存在的基础, 是引信核心功能所在。新的定义较上世纪80 年代定义增加的内涵有以下四点: (1)在引信输入即引信所利用的信息方面, 增加了平台信息和网络信息这两大类信息;

低高度无线电高度表系统

低高度无线电高度表系统 第一节概述 一、功用 低高度无线电高度表系统用来测量飞机距离地面得垂直高度。 二、系统概述 低高度无线电高度表系统工作高度范围为-20~2500英尺,一般用在飞行得进近与着陆阶段。 系统得中心工作频率为4300MHZ。它向地面发射调频信号,无线电信号经地面反射后被LRRA收发机接收,发射信号与接收信号进行比较后得出得差频(对应一定得时间差),这样就可以计算出实际离地高度。收发机将这个高度数据送到指示器显示,并送到飞机其它有关系统。 三、系统各部件安装位置

1、跳开关:LRRA—1跳开关—P18板

LRRA—2跳开关—P6板 2、收发机—E2—4架 3、天线—飞机底部 4、EADI显示器—P1、P3板(33A与34N飞机) 5、高度指示器—P1、P3板(3T0飞机) 第二节部件功能 一、LRRA系统收发机 1、功用 LRRA得R/T组件发射与接收调频信号,对发射信号与回波信号进行比较与处理,得到飞机距离地面得高度。 2、结构特征 LRRA收发机就是标准得1/2ATR短箱,重15磅。收发机靠前面两个锁扣固定在设备架上,前面板还有一个把手以便于搬动。面板上得插座用于连结

到测试设备进行航线测试。前面板上还有一个自测试开关与故障指示灯。 3、电源 LAAR收发机使用115V AC,400HZ单相电源。 4、工作 发射机产生一个中心频率为4300MHZ得连续调频波信号输出。向地面发射得信号经过地面反射,回波信号被接收机处理。接收机通过比较发射与接收得信号频率,产生对应于绝对高度得信号,高度信号得处理就是由收发机内部得两个微处理器来完成得,一个处理器进行高度信号处理并输出模拟与数字式高度数据;另一处理器完成监控功能,收发机还将无线电高度数据送到自动飞机控制系统。 5、自测试 按压收发机面板上得自测试开关进行自测试。如果自测试通过,则先显示40英尺,接着显示RA故障旗。 二、LRRA系统天线 1、功用 LRRA天线用来发射或接收无线电射频(RF)信号 2、结构特征 LRRA天线通过一根同轴电缆连结到收发机。由于工作在微波频段,所以电缆长度得要求很严格。天线通过一个定位销进行定位,并使用8个螺钉进行固定。发射天线与接收天线就是相同得,可以互换。 LRRA天线工作在4300MHZ频率上。

信息对抗技术专业培养方案(教学内容)

信息对抗技术专业培养方案 一、培养目标 本专业培养适应21世纪科学技术和社会发展需要的德、智、体、美全面发展,基础理论扎实、知识面宽、实践能力强、富有创新精神,面向电子信息及其对抗技术、现代国防和信息化建设等领域的研究开发和工程应用技术人才。 本专业毕业生可继续攻读电路与系统、信息对抗技术、信号与信息处理、电磁场与微波技术等专业的硕士学位,或能够到军事电子、航空、航天、航海等国防科研院所、企业、政府部门等从事科学研究、工程设计、技术开发和管理工作。 二、基本要求 (一)素质结构要求 思想道德素质:具有坚定和正确的政治立场、观点和信仰,热爱祖国、热爱人民,国家利益至上;具有为国家强盛,民族振兴和人们富饶而奋斗的志向和责任感,树立科学世界观和为人民服务的人生观;具有勤劳好学,艰苦奋斗,勇于创新的精神和热爱劳动,诚实守信,遵纪守法,团结共事,乐于助人的良好思想品德、社会功德和职业道德。 文化素质:具有一定的人文科学知识,了解中国传统文化、人类文明和科学发展史,了解西方文化的基础知识;具有一定的文学、艺术、美术和社会科学修养;具有良好的接受新知识、新事物的意识和创新意识;具有正确、理性处理工作、生活中出现的各种复杂事件的能力;具有文明、民主的意识,善于交流、合作,建立健康的人际关系。 专业素质:具有坚实的数理理论基础知识、宽厚扎实的电子信息基础理论和专业知识,以及良好的自学、知识更新、终身学习的能力;掌握发现、分析和解决问题的科学思维方法和研究方法,具有一定的解决科学和实际工程问题的能力;具有严谨的科学态度和求实创新意识,以及质量、效益和保密观念。能主动适应国防现代化和飞速发展的电子技术对人才能力和素质的新要求。 身心素质:了解体育运动知识,掌握锻炼身体的基本技能,养成科学锻炼身体的习惯,具有健康的身体;正确认识自身的生理、心理发展规律,具有良好的自我控制、自我完善的能力,正确对待困难、挫折和成就;积极参加社会集体活动,具有快乐学习、快乐工作、快乐生活的健康心理和不怕困难、不怕挫折,奋发向上的精神。 (二)能力结构要求 1.获取知识的能力 具有良好的文献检索、资料查询的能力,具备自我知识更新的能力,掌握科学的学习方法;具有准确地应用母语和外语等多种语言进行文字、语言交流和论文写作的能力。 2.应用知识的能力 能熟练使用常用实验仪器,具有综合运用本专业知识、实验仪器和应用工具软件,进行仿真和实验的能力;具有电子信息工程领域的绘图、设计、测试、集成以及计算机仿真的能力;具有一定的新产品研制、开发能力和综合应用本专业知识分析、解决专业实际问题和工程实际问题的能力。 3.创新能力 具有开阔的思路,较好的创新、探索和实践意识;主动了解和跟踪本领域发展趋势和研

调频无线电引信系统课程设计报告

调频无线电引信系统课程设计报告 摘要 本次课程设计的题目是《调频无线电引信系统设计与仿真》,是在《近感引信原理》和《目标探测与识别》等专业课基础上进行的一次综合课程设计。 调频无线电引信是一种发射信号频率按调制信号规律变化的等幅连续波无线电引信。从引信发射到遇目标后返回这段传播时间内,发射信号发生了变化,于是导致回波信号频率与发射信号频率不同,两者之间差值的大小包含了引信与目标之间的距离关系。 根据对弹目地空交会状态的分析,通过MATLAB建立仿真模型,获得弹目距离及多普勒频率,模拟引信系统的回波信号。根据调频无线电引信的工作原理,设计引信系统结构,通过Simulink建立仿真模型,以弹目交会仿真模型模拟的引信回波信号作为引信系统仿真模型的输入信号,对弹目交会过程中引信系统的工作过程进行仿真实验,观察引信系统的信号工作特性,分析引信系统的特性。 关键词:调频;无线电;引信;MATLAB;Simulink

目录 1 调频无线电引信原理 (1) 1.1调频无线电引信概述 (1) 1.2调频系统信号的分析 (2) 1.2.1 差频信号的频谱分析 (2) 1.2.2 调频无线电引信作用原理 (6) 1.2.3 调频无线电引信参数的选择 (6) 2 调频无线电引信的MATLAB仿真 (8) 2.1引信与目标地空交会分析 (8) 2.2地空交会M ATLAB仿真模型 (9) 2.3调频无线电引信系统的S IMULINK仿真模型 (13) 2.4仿真结果分析 (18) 3 结论 (19)

1 调频无线电引信原理 1.1 调频无线电引信概述 调频无线电引信是一种发射信号频率按调制信号规律变化的等幅连续波无线电引信。调频无线电引信原理方框图如图1.1所示: 图1.1调频无线电引信原理方框图 该调频系统发射信号的频率是时间的函数,在无线电信号从引信发射到遇目标后返回这段传播时间内,发射信号已经发生了变化,于是导致回波信号频率与接收到回波信号时的发射信号频率不同。两者之间差值的大小与引信到目标间的距离有关,测定其频率差,便可得到引信到目标的距离。它在连续波雷达和无线电调频高度表等领域内得到广泛的应用。但对无线电引信来说,应用这种原理时,还要考虑到引信本身的特点,这些特点是: (1)弹目之间存在着高速的相对运动,由于多普勒效应使目标的回波信号产生多普勒频移,这将严重影响引信的测距精度。因此,在选择引信参数时,必须尽可能降低多普勒频率的影响。 (2)目标的轮廓尺寸可以与引信作用距离相比拟时,目标上不同的部位到引信的距离相对的说相差很大,从而使引信接收机混频器输出的差频有一个散布。在设计接收机的放大器通带时,必须考虑差频的这种散布。 调频无线电引信是在差频信号频谱分析基础上进行设计的一种引信。根据对差频信号的频谱分析可知,在弹目之间存在相对运动时,差频信号的频谱发生了变化。调频无线电引信与前述调频测距引信根本不同之处就是要设法取出差频信号中的多普勒信号,利用多普勒信号中所含有的距离信息或速度信息使引信作用。

无线电信号干扰技术的研究与分析

无线电信号干扰技术的研究与分析 发表时间:2010-05-08T22:02:38.390Z 来源:《魅力中国》作者:张学东 [导读] 随着公众移动通信业务的迅猛发展,与无线电有关的干扰投诉也逐渐增加,无线电干扰的排查任务日益繁重。如何快速准确地排查此类干扰,成为摆在无线电管理人员面前的一个重要课题。 (辽宁省沈阳市于洪区有线电视台辽宁沈阳 110141) 摘要:近年来,随着公众移动通信业务的迅猛发展,与无线电有关的干扰投诉也逐渐增加,无线电干扰的排查任务日益繁重。如何快速准确地排查此类干扰,成为摆在无线电管理人员面前的一个重要课题。 关键词:无线电;干扰系统;信号识别 中图分类号:TN975 文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)03-026-01 干扰信号类型通常是未知的,它可能是短持续时间的窄带信号或者连续的宽带信号。所以我们需要通用的测量方案去探测所有类型的干扰。因此,正确的测量方法是以高分辨率带宽来监测宽频率范围,并且高速扫描该频段。这样就可以捕获窄带短时信号。为了快速定位干扰源测量设备必须是便携式的,而且可配置方向性天线。测量结果的存储也是实用的功能,监测人员可以利用其实现后续的归档和测量信号的分析。 一、无线电抗干扰原理 世界各国对通信抗干扰技术的研究一直就是热门话题,目前,通信抗干扰装置中或多或少有智能化模块部分,但是,在系统对抗层次上还可以进一步提高。基于软件无线电的通信抗干扰装置能够灵活多变、实时动态地实施通信对抗,是提高系统对抗的一个有效措施。软件无线电的基本思想是尽可能地将宽带APD或DPA转换器靠近天线,尽可能地通过软件定义系统的各种功能,让尽可能多的系统功能由软件实现。软件无线电的概念一经提出就得到广泛的重视。因此,把软件无线电的概念引入通信抗干扰中是一个有益的尝试。 二、无线电引信干扰技术 图1无线电引信干扰机原理框图 从上图可以看出无线电引信干扰机原理,整个电路由信号接收、信号检测与识别、干扰生成和干扰发射四个模块组成。信号接收模块对接收到的引信信号进行载频估计和前置放大后,由功分器分为三路,其中两路送给信号检测与识别模块进行信号检测和调制识别,另外一路送给干扰生成模块进行下变频和射频存储(DRFM)。调制识别对引信信号的调制类型和调制参数进行识别,得到引信的调制类型和调制参数;信号检测对引信信号进行解调,获取引信调制信号,当脉冲能量达到给定门限时,射频存储电路对引信信号进行取样、存储,同时干扰控制器通过控制调制信号循环延时生成干扰调制信号,DRFM 在该信号的作用下产生中频干扰信号。干扰发射模块将中频干扰信号进行上变频后得到射频干扰信号并发射出去。 三、无线电信号调制的识别 无线电引信信号一般是用基带信号对载波的某一个或几个参数进行调制,因此调制识别问题实际上是一种典型的模式识别问题,引信调制识别可分为调制类型的识别和调制参数的识别。 图2 引信调制类型识别框图 图2给出了引信调制类型识别框图。引信调制类型的识别过程包括:信号预处理部分、特征提取部分和分类识别部分,用于确定引信的工作体制。引信信号参数的识别过程也就是解调过程,即对已经识别出调制类型的信号进行解调,获取调制信号的周期、脉宽等调制参数。引信调制参数识别框图如图3所示。 图3 引信调制参数识别框图 无线电引信干扰是引信对抗的主要方面,本文根据无线电引信的特点,提出了无线电引信干扰技术。该技术能够快速捕捉无线电引信信号,根据引信信号的特征参数来确定引信的工作体制,同时对引信信号进行解调和参数识别,并据此重构出引信干扰信号,使引信“早炸”。并设计了自适应无线电引信干扰技术方案,分析了无线电引信信号调制识别技术,可以看出,该技术具有较好的应用前景。 四、无线电干扰技术分析 无线电干扰类型包括同频干扰、互调干扰、带外干扰、杂散干扰、镜像干扰等。常见的无线电干扰是互

调频无线电引信课程设计

摘要 本次课程设计的题目是《调频无线电引信系统设计与仿真》,是在《近感引信原理》和《目标探测与识别》等专业课基础上进行的一次综合课程设计。 调频无线电引信是一种发射信号频率按调制信号规律变化的等幅连续波无线电引信。从引信发射到遇目标后返回这段传播时间内,发射信号发生了变化,于是导致回波信号频率与发射信号频率不同,两者之间差值的大小包含了引信与目标之间的距离关系。 根据对弹目地空交会状态的分析,通过MATLAB建立仿真模型,获得弹目距离及多普勒频率,模拟引信系统的回波信号。根据调频无线电引信的工作原理,设计引信系统结构,通过Simulink建立仿真模型,以弹目交会仿真模型模拟的引信回波信号作为引信系统仿真模型的输入信号,对弹目交会过程中引信系统的工作过程进行仿真实验,观察引信系统的信号工作特性,分析引信系统的特性。 关键词:调频;无线电;引信;MATLAB;Simulink

目录 1 调频无线电引信原理 (1) 1.1调频无线电引信概述 (1) 1.2调频系统信号的分析 (2) 1.2.1 差频信号的频谱分析 (2) 1.2.2 调频无线电引信作用原理 (6) 1.2.3 调频无线电引信参数的选择 (6) 2 调频无线电引信的MATLAB仿真 (8) 2.1引信与目标地空交会分析 (8) 2.2地空交会M ATLAB仿真模型 (9) 2.3调频无线电引信系统的S IMULINK仿真模型 (13) 2.4仿真结果分析 (18) 3 结论 (19)

1 调频无线电引信原理 1.1 调频无线电引信概述 调频无线电引信是一种发射信号频率按调制信号规律变化的等幅连续波无线电引信。调频无线电引信原理方框图如图1.1所示: 图1.1调频无线电引信原理方框图 该调频系统发射信号的频率是时间的函数,在无线电信号从引信发射到遇目标后返回这段传播时间内,发射信号已经发生了变化,于是导致回波信号频率与接收到回波信号时的发射信号频率不同。两者之间差值的大小与引信到目标间的距离有关,测定其频率差,便可得到引信到目标的距离。它在连续波雷达和无线电调频高度表等领域内得到广泛的应用。但对无线电引信来说,应用这种原理时,还要考虑到引信本身的特点,这些特点是: (1)弹目之间存在着高速的相对运动,由于多普勒效应使目标的回波信号产生多普勒频移,这将严重影响引信的测距精度。因此,在选择引信参数时,必须尽可能降低多普勒频率的影响。 (2)目标的轮廓尺寸可以与引信作用距离相比拟时,目标上不同的部位到引信的距离相对的说相差很大,从而使引信接收机混频器输出的差频有一个散布。在设计接收机的放大器通带时,必须考虑差频的这种散布。 调频无线电引信是在差频信号频谱分析基础上进行设计的一种引信。根据对差频信号的频谱分析可知,在弹目之间存在相对运动时,差频信号的频谱发生了变化。调频无线电引信与前述调频测距引信根本不同之处就是要设法取出差频信号中的多普勒信号,利用多普勒信号中所含有的距离信息或速度信息使引信作用。

无线电频率管理及划分

无线电频率管理及划分 无线电移动业务大致分为陆地移动、水上移动、航空移动三类。其中,陆地移动业务应用最广泛。 我国根据国际无线电规则频率划分,将陆地移动业务频率分别分配用于专用无线电通信系统(网络)或公众无线电通信系统(网络)。 专用无线电移动通信系统大量应用于军队、公安、急救等部门,也广泛应用于生产调度、内部通信等。如150MHz、350MHz、450MHz对讲机和800MHz集群通信系统等。 目前,我国公众移动通信系统由中国移动、中国联通两大基础电信运营商建设运营,其中中国移动拥有全球网络规模和用户规模最大的GSM网,中国联通拥有一个GSM和一个CDMA网。目前为公众移动通信系统划分的频率有: CDMA:825MHz~835MHz或者870MHz~880MHz; GSM:885MHz~915MHz或者930MHz~960MHz,1710MHz~1755MHz/1805MHz~1850MHz; 上述频率共计2×89MHz。 中国移动GSM网拥有2×54MHz频率,中国联通GSM网拥有2×15MHz频率、CDMA网拥有2×4MHz 频率。 到目前为止,上述3个公众移动通信网共使用频率2×68MHz,拥有用户5亿,仍然具有持续发展能力。 在宽带无线接入系统频率规划和管理方面,目前为宽带无线接入应用划分了4个频段,即2.4GHz、3.5GHz、5.8GHz、26GHz。 其中: 2.4GHz频段使用范围是2400MHz~248 3.5MHz,TDD时分双工;最大辐射功率100mW;鼓励无线电局域网WiFi(802.11b)应用;在工业、科学、医疗设备使用频段,多种无线电业务可共用,免无线电台发射执照。 5.8GHz频段使用范围是5725MHz~5850MHz,TDD时分双工;最大辐射功率500mW;基站需领取无线电发射执照;鼓励带宽更高的无线局域网如802.11a应用;主要由基础电信业务运营商使用。 3.5GHz频段使用范围是3400MHz~3430MHz/3500MHz~3530MHz,FDD频分双工;已通过招标评选方式将频率分配给基础电信运营商,用于建立宽带无线接入系统。

脉冲无线电引信设计

引言 无线电引信的出现是引信发展史上的一次重大技术革命,由于它不是利用触觉,而是利用目标回波所携带的位置、速度等信息确认目标,因此比触发引信和时间引信更能有效地发挥弹丸对目标的毁伤效能,被称为是现代武器系统终端效能的倍增器,已经成为引信发展的主要方向。 无线电引信按工作体制分为多普勒式、调频式、脉冲式、比相式和编码式等无线电引信,本文以地-空攻击目标时的弹目交会为背景,以脉冲无线电引信为对象,利用外差式多普勒引信原理。探讨了弹目交会和脉冲无线电引信的工作过程.由多普勒频率原理可知,若发射信号频率一定,那么多普勒频率随引信与目标的接近速度的变化而变化。而又取决于射击条件和弹目交会条件。由此可知,多普勒频率的变化可以反映弹目接近速度信息。因此,研究弹目接近过程中多普勒频率的变化规律具有重要的实际意义。

1 多普勒效应的原理 1.1 多普勒效应的原理 多普勒效应的实质:在振荡源与接收机之间存在相对运动时,接收机接收到的振荡频率与振源的振荡频率不同。这一现象首先在光学上由奥地利物理学家多普勒与1842年发现。 假设波源S 以V S 的速度运动与接收机间R 的相对速度V R 接近(如图1.1(a))所示,与接收机距离r 的波源在时间t 1发出的波到达接收机的时间见式1.1 R W V V r t ++ =11θ (1.1) 在时间t 2=t 1+τ,波源发出的波到达接收机的瞬时见式1.2 (1.2) 如果波源的振荡频率为f 0 ,则在τ时间内发射出的波数见式1.3 (1.3) 而接收机接收的频率是 (1.4) (1.5) (1.6) (1.7) 同理我们也可得到波源远离目标时接收机接收到的频率见式1.8 R W R V V V t +++ =)(V -r S 22θτ0f N =τ ττ R W R S V V V V f f ++-= 0τ R W R S R W V V V V V V f +--+= f V V V V S W R W -+= 11f V V V V W S W R - + =

Sora高性能开源软件无线电平台

Sora : 高性能开源软件无线电平台

SORA软件无线电平台是世界上第一款100%基于PC的高性能可编程无线通信系统。它充分发挥了通用处理器(GPP)性能和灵活性,采用软硬件联合优化技术,满足高速信号处理的挑战。可以在通用的PC或者服务器上实时运行无线通信协议,速率可达54Mbps以上。 在传统的无线通讯系统,关键底层处理,如PHY层和介MAC层,通常ASIC芯片或者FPGA实现,因为有非常高的计算要求。这种设计更改或升级比较困难,对设计人员硬件水平要求很高,不适合作为科学研究或者算法工程师的研究平台。但是通用处理器(GPP)的软件和硬件系统都不是为了无线通信的信号处理而设计的,因此很难达到高性能的实时通信。例如,非常流行的USRP系列,只能实现8MHz带宽上,100多Kbps 的实时通信。 高性能的无线通信对系统有非常严格的需求,主要是以下三个方面: 1. 高速的系统吞吐量 包括远端射频头和PHY层协议之间以及PHY层协议内部的模块之间。例如,实现802.11系列协议,单天线需要大约1.2Gbps的吞吐量,如果支持4x4 MIMO应用,那么至少5Gbps以上,这个指标目前对大部分PC都是严峻的挑战。 2. 高强度的计算 无线通信的算法需要大量的计算,而且为了保证实时性,很多计算又是突发性的,因此必须充分发挥GPP的性能才能保证。目前主流的GPP都采用多核架构,所以如何将多核的计算能力汇聚起来,实现通信协议对软件开发也是一个挑战。 3. 实时的响应 无线通信协议中有很多响应门限,为了保证正常通信,这些响应门限必须满足。因此,低延迟的控制方法也很重要。例如,802.11系列的MAC层协议要在几个微秒内就可以得到响应。这对于PC和操作系统都是很难实现的。

“2500英尺以下失去两部无线电高度表

飞行操作电传(FOT) 主题:关于2500英尺以下失去两部无线电高度表的通告 适用机型:A320、A330、A340型飞机 编写依据:空客FOT STL 999.0057/11 生效日期:2011年7月28日 空客公司近期发布了关于“2500英尺以下失去两部无线电高度表”的FOT (飞行运行电报),为降低运行风险、保证飞行安全,特编译此飞行运行电报,具体如下: 1.目的 发布本FOT的目的是告知运营人,双无线电高度表(RA)转换至无计算数据(NCD)方式所导致的操作影响,并提醒运营人应在《飞机技术记录本》中报告任何有关这一FOT中所涉及的情况。 2.描述 作为提示,空客飞机装备了两部无线电高度表(RA)。这两部RA向飞机不同系统提供飞机高于地面的高度;在巡航阶段(高于9000英尺AGL),由于超出了工作范围,RA无法计算无线电高度并转为NCD方式。在这种情况下,PFD上没有无线电高度显示。当无线电高度在默认范围内时,方在2500英尺AGL以下显示无线电高度。 某些运营人报告了几起不正常事件,即在2500英尺以下没有无线电高度指示(即RA在NCD方式),并且无任何相关ECAM警告(无“NAV RA 1+2 FAULT”)、PFD上无任何RA红色警告旗。

技术调查显示,产生这一错误指示的原因与产生错误的无线电高度表指示的原因相类似(参考OIT/FOT SE 999.034/09)。 然而,RA这一错误指示对驾驶舱的影响和对飞行所产生的后果不需要特别的操作建议。现行有效的FCOM和FCTM提供的操作建议仍然适用。2.1 一部RA在NCD方式 如果一部RA在进近时失效,对驾驶舱唯一的影响是着陆能力转换为“CAT 2 ONLY”。另一部RA将同时显示在两部PFD上,并用于自动喊话。着陆后,可能触发“NAV RA 1(2) FAULT”ECAM警告。 2.2 两部RA在NCD方式 如果两部RA在进近时失效,使用RA数据的系统将认为无线电高度在2500英尺AGL以上。 驾驶舱受影响的系统主要有: —每部PFD上无RA数据(无红色警告旗显示),且无“NAV RA 1+2 FAULT”ECAM警告触发 —无自动喊话(除非在MCDU 的BARO MDA/MDH栏内输入相关的最低标准) —无“RETARD”自动喊话提示 —可能有不适当的GPWS警告 —TCAS不工作 —失去“SPEED SPEED SPEED”低能量警告 —失去预测型和反应型风切变警告 —在拉平阶段,A floor功能将不被抑制(低于100英尺) —在正常法则中,飞行操作可能不会转换为拉平子模式。因此,正常法则仍保持载荷因子需求的子模式,并带有自动配平和整个飞行包线的保护—对于A320系列的飞机,反推可能不工作

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