楊　靜,張清原,黃　真

(北京理工大學(xué) 信息與電子學(xué)院,北京 100081)

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通用電磁環(huán)境信號(hào)模擬儀器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊靜,張清原,黃真

(北京理工大學(xué) 信息與電子學(xué)院,北京 100081)

摘要:針對電磁信號(hào)環(huán)境的特點(diǎn),基于計(jì)算和實(shí)時(shí)回放思想,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種通用的電磁環(huán)境信號(hào)模擬儀器,解決了信號(hào)建模、多部輻射源交錯(cuò)脈沖流信號(hào)產(chǎn)生、大容量緩存空間開辟管理等問題。測試結(jié)果表明，所開發(fā)儀器功能正確,并在軟硬件方面均具有較好可擴(kuò)展性,可以滿足教學(xué)和科研活動(dòng)對復(fù)雜電磁信號(hào)環(huán)境模擬儀器的需求。

關(guān)鍵詞:電磁環(huán)境;信號(hào)模擬;疊加脈沖;固定幀長

現(xiàn)在的電磁信號(hào)環(huán)境越來越復(fù)雜。一方面是輻射源的數(shù)量多、分布密度大,導(dǎo)致輻射源在空域和參數(shù)域(包含頻域)上擁擠,時(shí)域上重疊,信號(hào)同時(shí)到達(dá)概率增加,脈沖重疊幾率增大。另一方面是隨著信號(hào)產(chǎn)生技術(shù)和處理技術(shù)的發(fā)展,一部輻射源往往能夠根據(jù)需要,改變發(fā)射信號(hào)的載頻或其他調(diào)制參數(shù),盡量破壞信號(hào)的規(guī)律性,導(dǎo)致輻射源信號(hào)調(diào)制復(fù)雜,參數(shù)多變、快變[1]。上述原因使得電磁信號(hào)環(huán)境一般復(fù)雜多變、信號(hào)波形種類多、信號(hào)形式和頻率變換快、總體無重復(fù)規(guī)律,因此采用固定的信號(hào)產(chǎn)生方法,很難產(chǎn)生該類復(fù)雜信號(hào)。電子信息專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和電子信息設(shè)備的開發(fā)、調(diào)試、測試經(jīng)常需要能夠模擬電磁環(huán)境信號(hào)的信號(hào)源。

在標(biāo)準(zhǔn)儀器實(shí)現(xiàn)信號(hào)模擬方面[2-3],Tektronix的高端任意波形發(fā)生器AWG7122C具備9.6 GHz的射頻輸出能力,并且信號(hào)帶寬可達(dá)5.6 GHz,信號(hào)的轉(zhuǎn)換率最高可達(dá)24 GS/s,它配合信號(hào)生成軟件RFXpress可以模擬通信信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)和環(huán)境信號(hào),但是該信號(hào)發(fā)生器的存儲(chǔ)容量最大只有64 MB點(diǎn),所以在最高轉(zhuǎn)換率時(shí),只能模擬267 μs的信號(hào),若想長時(shí)間模擬只能重復(fù)播放,難以真實(shí)模擬信號(hào)環(huán)境的整個(gè)歷程。Agilent的高端信號(hào)發(fā)生器E8257D具備20 GHz的射頻輸出能力,它配合信號(hào)生成軟件Signal Studio可以模擬通信信號(hào)、GPS導(dǎo)航信號(hào)和脈沖信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)儀器搭建環(huán)境信號(hào)模擬平臺(tái),存在相應(yīng)局限性,研制新型的寬帶長時(shí)間復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào)模擬儀是必要的。

筆者針對電磁信號(hào)環(huán)境的特點(diǎn),采用預(yù)存信號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)回放方式,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種通用的電磁環(huán)境信號(hào)模擬儀器,并完成了功能測試,證明了該儀器的通用性和可擴(kuò)展性。

1信號(hào)模擬儀參數(shù)及系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1信號(hào)模擬儀參數(shù)設(shè)計(jì)

根據(jù)教學(xué)和科研的使用要求,同時(shí)考慮到擴(kuò)展性,信號(hào)模擬儀主要參數(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)為:

1) 模擬信號(hào)通道數(shù):輸出信號(hào)通道數(shù)1;

2) 信號(hào)帶寬范圍: 50 MHz ～200 MHz;

3) 輸出信號(hào)動(dòng)態(tài):30～60 dB;

4) 輻射源數(shù)量: 可設(shè);

5) 回放數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量:384 GB .

1.2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

環(huán)境信號(hào)綜合模擬儀信號(hào)產(chǎn)生的原理和過程如圖1所示[4],系統(tǒng)組成包括:回放信號(hào)數(shù)據(jù)仿真計(jì)算

機(jī)、大容量數(shù)據(jù)緩存、DAC等模塊?；胤判盘?hào)數(shù)據(jù)仿真計(jì)算機(jī)主要根據(jù)人機(jī)界面設(shè)置產(chǎn)生各種情況下回放的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù);大容量數(shù)據(jù)緩存模塊緩存待回放數(shù)據(jù),以便高速回放;DAC模塊完成數(shù)模轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)回放信號(hào)輸出。

圖1　系統(tǒng)組成原理框圖Fig.1　Diagram of the Simulation System

系統(tǒng)首先由人機(jī)界面設(shè)置需要仿真模擬信號(hào)的參數(shù),上位機(jī)計(jì)算產(chǎn)生仿真數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)文件,然后加載數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)至NAND存儲(chǔ)板,最后選擇回放記錄,DAC板讀取存儲(chǔ)板數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出,上述架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的信號(hào)源模擬設(shè)備具有以下特點(diǎn):

1) 復(fù)雜電磁信號(hào)環(huán)境模擬,可產(chǎn)生數(shù)量眾多、信號(hào)重疊交錯(cuò)、多種類電子設(shè)備的信號(hào)環(huán)境；

2) 覆蓋捷變頻帶寬,模擬時(shí)間較長；

3) 回放信號(hào)數(shù)據(jù)可任意仿真和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生。

上位機(jī)軟件作為電子環(huán)境信號(hào)模擬設(shè)備的數(shù)字信號(hào)計(jì)算產(chǎn)生軟件部分,運(yùn)行在CPCI主機(jī)板上,主要完成系統(tǒng)人機(jī)交互(系統(tǒng)顯控)、回放數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)仿真生成、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信號(hào)播放等功能,上位機(jī)軟件的功能設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2　電子模擬信號(hào)設(shè)備軟件結(jié)構(gòu)圖Fig.2　Software Structure of the Simulator

上位機(jī)軟件的主要工作流程如下所示:

1) 由人機(jī)界面設(shè)置需要仿真模擬信號(hào)的參數(shù)；

2) 上位機(jī)計(jì)算產(chǎn)生仿真數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)文件；

3) 加載數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)至NAND存儲(chǔ)板；

4) 最后選擇回放記錄,DAC板讀取存儲(chǔ)板數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出。

2硬件平臺(tái)構(gòu)建

圖3　系統(tǒng)組成原理框圖Fig.3　Hardware Structure of the Simulator

環(huán)境信號(hào)綜合模擬儀組成及數(shù)據(jù)控制流關(guān)系如圖3。所有板卡集成在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CPCI機(jī)箱中,主機(jī)板完成設(shè)備人機(jī)交互、回放數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)仿真生成、數(shù)據(jù)下載等功能;存儲(chǔ)板存儲(chǔ)仿真計(jì)算的或采集

的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù);DAC板完成DUC和數(shù)模轉(zhuǎn)換功能;時(shí)鐘時(shí)序板產(chǎn)生DAC回放時(shí)鐘、回放啟動(dòng)、回放同步等時(shí)序信號(hào);輔助數(shù)據(jù)接口板以串行接口或并行接口方式輸出與回放信號(hào)相關(guān)的輔助控制狀態(tài)信號(hào),或接收用戶系統(tǒng)命令和參數(shù)控制[5]。

儀器硬件中的最主要兩個(gè)模塊是NAND存儲(chǔ)板和高速DAC回放板。經(jīng)過系統(tǒng)參數(shù)論證,最終采購商業(yè)通用板卡R9-DRFM-D1200(雙通道1.2 G SPS DAC板)和R9-MEM-384G(NAND存儲(chǔ)板),完成硬件平臺(tái)搭建。

3軟件功能設(shè)計(jì)

3.1主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)字信號(hào)計(jì)算和產(chǎn)生軟件是本儀器的核心功能程序,其回放信號(hào)數(shù)據(jù)文件生成流程圖如圖4所示。

圖4　回放信號(hào)數(shù)據(jù)文件生成流程圖Fig.4　Generation of Playing-Back Signal Data File

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)軟件算法高效實(shí)現(xiàn)的保證。數(shù)字信號(hào)計(jì)算和產(chǎn)生軟件是本設(shè)備的核心功能程序,與模擬儀器的基本功能和總體工作流程相對應(yīng)的各階段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5　數(shù)字信號(hào)計(jì)算產(chǎn)生軟件中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)總體概況Fig.5　Data Structures in Digital Signal Calculation and Generation

以雷達(dá)輻射源為例,雷達(dá)通常發(fā)射的是脈沖序列信號(hào),每個(gè)脈沖信號(hào)的發(fā)射時(shí)刻和波形參數(shù)都有可能快速變化,對于給定的仿真時(shí)間,不同的雷達(dá)參數(shù)使得其對應(yīng)的脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間[6-7](TOA，Time of Arrival)節(jié)點(diǎn)信息序列所包含脈沖個(gè)數(shù)是不能預(yù)知的,所以TOA結(jié)點(diǎn)信息序列的長度也是不能預(yù)知的;另一方面,多部雷達(dá)脈沖信號(hào)序列重合交疊又會(huì)帶來脈沖序列的交錯(cuò)穿插,這就要求單部雷達(dá)的TOA信息序列具有靈活刪節(jié)、添加等特性。

模擬儀器選用了一維單向鏈表的結(jié)構(gòu)表示TOA結(jié)點(diǎn)信息序列。單向鏈表中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)包括兩個(gè)域,數(shù)據(jù)域存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素的信息;存儲(chǔ)指針域直接存儲(chǔ)后繼存放位置的地址[8-9]。一維單線鏈表的組成和基本操作示意圖如圖6所示。

圖6　單向鏈表示意圖Fig.6　Sketch of One-Way Linked List

采用一維單向鏈表構(gòu)建TOA節(jié)點(diǎn)信息序列,避免了按照最大值開辟空間帶來的空間冗余的問題。當(dāng)?shù)玫揭徊堪l(fā)射脈沖信號(hào)的雷達(dá)輻射源每一個(gè)對應(yīng)的TOA信息節(jié)點(diǎn),以一維單向鏈表結(jié)構(gòu)形式鏈接起來后,即構(gòu)成最終所需的雷達(dá)TOA節(jié)點(diǎn)信息序列TOA-List,并且很方便實(shí)現(xiàn)后面多輻射源脈沖信號(hào)序列的合并與拆分。對應(yīng)的鏈表插入和刪除兩項(xiàng)基本操作如圖7所示。

a-在單向鏈表插入一個(gè)結(jié)點(diǎn);b-在單向鏈表刪除一個(gè)結(jié)點(diǎn)圖7　單向鏈表插入和刪除操作示意圖(a) Insert Operation;(b) Delete OperationFig.7　Insert and Delete Operations of One Way Linked List

3.2基于固定幀長的波形數(shù)據(jù)文件產(chǎn)生

3.2.1疊加擴(kuò)展脈沖的概念

當(dāng)有多部發(fā)射脈沖信號(hào)的輻射源同時(shí)存在時(shí),同一時(shí)刻可能出現(xiàn)多個(gè)脈沖的情形,即存在脈沖重疊情況。具體波形數(shù)據(jù)生成時(shí),可以考慮把有重疊情況的若干個(gè)脈沖拼接成一個(gè)大的脈沖,按照“疊加擴(kuò)展脈沖”進(jìn)行處理。擴(kuò)展脈沖的每一時(shí)刻數(shù)據(jù)是實(shí)際上疊加脈沖在同一時(shí)刻的疊加,起始時(shí)間(POS:Position of Start)為所有疊加脈沖前沿到達(dá)時(shí)間最小值,結(jié)束時(shí)間(POE:Position of End)所有疊加脈沖后沿到達(dá)時(shí)間最大值,疊加擴(kuò)展脈沖的合成時(shí)間參量關(guān)系如圖8所示。

圖8　疊加擴(kuò)展脈沖示意圖Fig.8　Diagram of Superimposed Extended Pulse

按照上述思路生成疊加擴(kuò)展脈沖的波形數(shù)據(jù)后一次下載,可以簡化數(shù)據(jù)產(chǎn)生流程,也可以在設(shè)備脈沖存儲(chǔ)時(shí),大大降低對存儲(chǔ)空間的需求。

3.2.2固定長度的波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生

為了盡量縮短生成數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間,保證較快的運(yùn)行速度,波形緩存應(yīng)該存放在內(nèi)存中。但對于脈沖流密度及輻射源脈沖參數(shù)非常復(fù)雜的模擬場景中,存在疊加脈沖時(shí)間持續(xù)時(shí)長甚至超過內(nèi)存容量的情況。當(dāng)出現(xiàn)如圖9所示的疊加擴(kuò)展脈沖寬度很大時(shí),可能因?yàn)闊o法開辟相應(yīng)大小的內(nèi)存空間,導(dǎo)致無法生成數(shù)據(jù)。

圖9　疊加擴(kuò)展脈沖超出最大內(nèi)存空間限制Fig.9　Extended Pulse with a Length Exceeding Maximum Memory

為解決有限的內(nèi)存空間資源與較長疊加擴(kuò)展脈沖之間的矛盾,引入了固定長度的波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生幀概念,通過分幀處理實(shí)現(xiàn)超長疊加擴(kuò)展脈沖的產(chǎn)生。分幀處理就是當(dāng)疊加擴(kuò)展脈沖的長度超過設(shè)置的波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生幀的幀長Tc時(shí),將疊加擴(kuò)展脈沖按Tc長度進(jìn)行分段截?cái)?在內(nèi)存中按照設(shè)定幀長Tc大小開辟緩存空間,對應(yīng)得到一幀的數(shù)據(jù)后,將其下載存儲(chǔ)后再進(jìn)行下一幀數(shù)據(jù)的產(chǎn)生處理,直到整個(gè)疊加擴(kuò)展脈沖處理完畢,實(shí)現(xiàn)過程示意如圖10所示。

圖10　分幀處理的方法Fig.10　Framing Processing Method

因?yàn)榉侄螏LTc可根據(jù)能開辟的內(nèi)存空間的大小適當(dāng)選取,所以可以在保證運(yùn)行速度的情況下減小對內(nèi)存的需求。

3.2.3連續(xù)波形的產(chǎn)生

上述脈沖存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生思路和具體方法可以很容易將其修改適用于連續(xù)波形數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,主要考慮以下幾個(gè)問題:

1) 每一幀都是固定幀長的數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程;

2) 每一幀的POS，POE數(shù)值與可能存在的輻射源脈沖信號(hào)無關(guān),只與當(dāng)前幀與仿真起始時(shí)刻相對時(shí)間有關(guān)。

如模擬場景設(shè)置中包含有連續(xù)波信號(hào)(如通信信號(hào))時(shí),只要不斷按照當(dāng)前幀頭對應(yīng)的POS時(shí)刻和固定幀長Tc,分別調(diào)用相應(yīng)的連續(xù)波信號(hào)波形產(chǎn)生函數(shù)來實(shí)現(xiàn),最后將具體生成的波形數(shù)據(jù)與已經(jīng)完成的數(shù)據(jù)緩存幀中的脈沖信號(hào)進(jìn)行疊加,完成這一幀數(shù)據(jù)合成即可。

圖11　通信信號(hào)波形數(shù)據(jù)文件產(chǎn)生圖示Fig.11　Data File Generation of Communication Signal

3.3軟件界面設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主控界面主要包括存儲(chǔ)寫入、數(shù)據(jù)擦除、壞塊查詢、數(shù)據(jù)回讀、數(shù)據(jù)回放、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置6個(gè)部分,場景設(shè)置功能和輻射源管理功能是2項(xiàng)主要功能[10]。

3.3.1場景設(shè)置功能

該功能設(shè)置雷達(dá)輻射源、通信輻射源,疊加噪聲源的參數(shù)信息,并最終生成數(shù)據(jù)文件,該文件用來存入存儲(chǔ)板。場景設(shè)置控制界面分為左右2個(gè)大區(qū)域,左邊是場景設(shè)置及查詢功能區(qū),包括場景總體參數(shù)設(shè)置,雷達(dá)輻射源設(shè)置,通信輻射源設(shè)置,信息數(shù)據(jù)圖示,場景查詢5個(gè)子界面;右邊是場景數(shù)據(jù)生成的控制命令和狀態(tài)顯示區(qū)。

3.3.2輻射源集管理

輻射源集是指用于描述雷達(dá)輻射源和通信輻射源的功能、特性等參數(shù)的集合。輻射源集可作為場景設(shè)置中輻射源的備選庫,也可以將場景中新設(shè)置的輻射源加入到輻射源集。具體操作包括對輻射源集中所有的輻射源提供查詢和刪除功能。

4功能測試驗(yàn)證

測試系統(tǒng)用于測量環(huán)境信號(hào)綜合模擬儀的功能和指標(biāo),環(huán)境信號(hào)綜合模擬儀的輸出信號(hào)接入帶有數(shù)字示波器,可以讀取產(chǎn)生波形的時(shí)頻域參數(shù)并記錄,與設(shè)置值進(jìn)行比較以判斷信號(hào)產(chǎn)生是否正確;也可以利用示波器進(jìn)行波形采集并存儲(chǔ)成文件[11]。

4.1脈沖跨處理幀長測試

設(shè)置脈沖寬度大于設(shè)定處理幀長的一種脈沖波形,生成相應(yīng)回放信號(hào)數(shù)據(jù)文件,下載后進(jìn)行回放。在示波器上單次觸發(fā)模式觀測產(chǎn)生信號(hào)波形內(nèi)部是否連續(xù)、正確。如果回放脈沖信號(hào)分幀處理后與數(shù)字產(chǎn)生脈沖波形一致,則脈沖寬度跨處理幀長的實(shí)現(xiàn)正確。

表1　跨幀處理測試用基本參數(shù)列表

將示波器保持的部分?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到Matlab中分析。

兩個(gè)脈沖之間PRT為0.02 μs,信號(hào)載頻為50 MHz .從圖12中可以看出,示波器采樣得到的信號(hào)

圖12　脈沖跨處理幀長Matlab分析Fig.12　Matlab analysis of framing processing results

自440 μs處開始有效。在3 440 μs處達(dá)到數(shù)據(jù)處理幀長,觀測3 440 μs處的數(shù)據(jù),檢測信號(hào)拼接完整。示波器與MATLAB分析得到的PRT與PW分別為5 000 μs,4 000 μs .脈內(nèi)載頻信息為50 MHz .在處理幀長分開兩幀數(shù)據(jù)處,數(shù)據(jù)拼接完整。

4.2疊加噪聲的雷達(dá)通信同時(shí)發(fā)射信號(hào)測試

該測試主要體現(xiàn)在連續(xù)存儲(chǔ)模式下,雷達(dá)信號(hào)和通信信號(hào)同時(shí)存在且疊加噪聲時(shí),能否正確進(jìn)行疊加生成相應(yīng)的波形,噪聲是否能連續(xù)疊加在產(chǎn)生的信號(hào)中[12]。

雷達(dá)信號(hào)設(shè)置一部雷達(dá)單個(gè)波形,通信信號(hào)設(shè)置一部通信,參數(shù)按照下表所列測試參數(shù)。

將噪聲功率設(shè)置為-20 dBm .然后生成相應(yīng)回放信號(hào)數(shù)據(jù)文件,下載后進(jìn)行回放。在示波器上觀測產(chǎn)生信號(hào),并將相應(yīng)信號(hào)保存為數(shù)據(jù)文件,利用Matlab分析信號(hào)。

從圖13-a可以看出脈寬為10 μs,PRT為50 μs；13-b可以看出載波周期為0.02 μs,載頻為50 MHz；圖13-c中的115.1～116.1 μs是雷達(dá)信號(hào)關(guān)閉期間,此時(shí)只存在ASK與噪聲,可以看到純噪聲與疊加噪聲的通信信號(hào);此時(shí)每個(gè)ASK信號(hào)含有2的整數(shù)倍個(gè)正弦載波,基帶寬度如圖0.08 μs,則載波周期0.04 μs,載波頻率為25 MHz .圖13-d中的98.3～98.9 μs是雷達(dá)信號(hào)發(fā)射期間,此時(shí)存在雷達(dá)、ASK與噪聲,可以看到雷達(dá)信號(hào)加噪聲,雷達(dá)與ASK疊加噪聲信號(hào)。回放信號(hào)的相應(yīng)參數(shù)與設(shè)置一致,噪聲能夠連續(xù)疊加在產(chǎn)生的信號(hào)中,功能實(shí)現(xiàn)正確。

表2　疊加噪聲的雷達(dá)與通信信號(hào)同時(shí)發(fā)射測試結(jié)果記錄

5結(jié)束語

針對教學(xué)和科研中對復(fù)雜電磁信號(hào)環(huán)境模擬儀器的需求,通過各類信號(hào)的建模、鏈表構(gòu)建脈沖序列解決多部輻射源脈沖流交錯(cuò)產(chǎn)生問題、固定幀長處理方式解決了大容量緩存空間開辟等難點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款基于計(jì)算和實(shí)時(shí)回放的電磁環(huán)境信號(hào)綜合模擬儀。通過測試證明了開發(fā)儀器功能的正確性,并且在軟硬件方面均具有較好的可擴(kuò)展性。完成的綜合模擬儀可以在信號(hào)處理課程實(shí)驗(yàn)中用于各類實(shí)際信號(hào)的模擬和演示,增強(qiáng)學(xué)生對各類電磁信號(hào)時(shí)頻特征的感性認(rèn)識(shí);在電磁環(huán)境監(jiān)測分析等科研項(xiàng)目中用于各類不同信號(hào)密度要求的測試信號(hào)產(chǎn)生,支持研制設(shè)備的功能調(diào)試和性能測試。

a-雷達(dá)脈寬與PRT觀測;b-雷達(dá)載頻觀測;c-疊加觀測;d-疊加觀測圖13　疊加噪聲的雷達(dá)通信同時(shí)發(fā)射信號(hào)的Matlab分析Fig.13　Matlab analysis of transmitted radar & communication signal(Noise Added)

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(編輯：劉笑達(dá))

Design and Implementation of General-Purpose Environmental Signal Simulation Device

YANG Jing,ZHANG Qinqyuan,HUANG Zhen

(SchoolofInformationandElectronics,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081，China)

Abstract:Modern electromagnetic signal environment has some common features,such as complex and variable, multiple types, fast transition in waveform and frequencies. Aimed at all the key problems above, this paper designs and implements one kind of general-purpose environmental signal simulation device by using the architecture of computation in advance and playback in real time applications. The given test results show that the device can function properly in corresponding signal generation and has good expansibility in both hardware and software aspects.It can meet the requirements for environmental signal simulation in teaching and researching.

Key words:electromagnetic environment;signal simulation;overlapped pulses;fixed length frame

文章編號(hào):1007-9432(2016)02-0200-07

*收稿日期：2015-08-21

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目：空間監(jiān)視網(wǎng)傳感器高效調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究(61401024)

作者簡介：楊靜(1977-)，女，山西五臺(tái)人，博士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事信號(hào)與信息處理研究，(E-mail)yang_jing@bit.edu.cn

中圖分類號(hào):TP301

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

DOI：10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2016.02.015