云 超，譚志強，蔣攀攀，魯 航，周 超

(中國人民解放軍63891部隊，河南 洛陽 471000)

0 引言

戰(zhàn)術(shù)通信對抗已成為現(xiàn)代化戰(zhàn)爭勝負的重要因素之一，近年來，新的戰(zhàn)術(shù)理論和對抗裝備不斷涌現(xiàn)，戰(zhàn)術(shù)通信對抗裝備已經(jīng)覆蓋了通信裝備的全頻段，目前，世界各個國家特別是軍事強國都在致力于通信電子對抗領(lǐng)域的新技術(shù)、新裝備的發(fā)展，進而在各種軍事行動中奪取電磁頻譜優(yōu)勢。為評估新型通信對抗裝備的作戰(zhàn)效能，研究設(shè)計了一套基于分層的一體化電臺數(shù)據(jù)采集評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠采集不同波形的車載電臺不同層級的數(shù)據(jù)，為后續(xù)效能評估提供數(shù)據(jù)支持，該采集系統(tǒng)與車載多通道電臺采用一體化設(shè)計思路，能夠?qū)π滦蛙囕d多通道自組網(wǎng)電臺進行在線實時數(shù)據(jù)采集及離線綜合分析，本文介紹了基于分層的一體化電臺數(shù)據(jù)采集評估系統(tǒng)設(shè)計方案，給出了系統(tǒng)總體設(shè)計，詳細論述了系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，該設(shè)計能夠為新型通信對抗裝備作戰(zhàn)效能評估或新型通信電臺抗干擾訓(xùn)練演練提供支撐。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

基于分層的一體化電臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與車載多通道電臺采用一體化設(shè)計思路，可采集整個車載電臺網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，實時回傳各節(jié)點的業(yè)務(wù)信息，并能夠根據(jù)采集終端要求對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行收集、處理和分析，對各業(yè)務(wù)點的收發(fā)信息進行對比分析，評估網(wǎng)絡(luò)的性能，并根據(jù)指標評估模型進行定性分析和定量計算，為通信對抗裝備的作戰(zhàn)效能或通信部隊訓(xùn)練演練提供評估依據(jù)。

數(shù)據(jù)采集評估系統(tǒng)分服務(wù)器設(shè)備和終端設(shè)備，服務(wù)器設(shè)備配置在標準的機柜中(通常位于整個網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點車上)，與車載多通道電臺通過有線網(wǎng)絡(luò)進行連接，終端設(shè)備配置在各個車載電臺節(jié)點車上，與各個車載電臺設(shè)備通過數(shù)據(jù)線、音頻線、控制線等進行連接[1-3]。

1.1 功能要求

與傳統(tǒng)通信電臺采集系統(tǒng)相比，新體制自組網(wǎng)電臺通常采用軟件無線電通信體系架構(gòu)(SCA)，其需要采集的信號主要特點如下：

1)各種自組網(wǎng)波形不僅需要采集物理層信號，更需要采集接入和組網(wǎng)的各層相關(guān)協(xié)議及表單，因此需要在硬件平臺和波形中設(shè)計相應(yīng)多層的信號采集接口；

2)各種自組網(wǎng)波形的工作模式多樣，其物理層帶寬、調(diào)制方式、信道接入方式等不盡相同，尤其是基于定向天線的自組網(wǎng)波形物理層傳輸采用了基于時變的方向性天線，因此在信號采集時需要專門記錄相關(guān)信息；

3)各種自組網(wǎng)波形(特別是高頻段、寬帶自組網(wǎng)波形)的信號帶寬和傳輸速率較高，采集數(shù)據(jù)量巨大，因此不僅需要擴展采集設(shè)備的存儲容量，也需要設(shè)計相應(yīng)的采集觸發(fā)條件及策略，提高信號采集的有效性。

因此，對于基于分層的一體化通信電臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，多通道自組網(wǎng)電臺中不同波形是同時工作的，因此，需要采用統(tǒng)一的協(xié)議和機制，實現(xiàn)對不同波形的信號采集，從而采集存儲在某段時間內(nèi)各種波形在對抗條件下的工作參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)，進而實現(xiàn)后續(xù)分析評估。

因此，針對自組網(wǎng)電臺中多路信號采集需求，采集設(shè)備應(yīng)具備完善的多路信號數(shù)據(jù)采集和上報功能，可快速采集戰(zhàn)場通信網(wǎng)(主要指各種自組網(wǎng)車載多通道電臺)原始數(shù)據(jù)、通信狀態(tài)數(shù)據(jù)和各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等，為試驗訓(xùn)練任務(wù)的評估提供支撐。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成

采集系統(tǒng)主要包含：硬件采集設(shè)備和終端采集軟件，其中終端采集軟件部署在節(jié)點管理設(shè)備上，能夠制定采集計劃實施的采集動作(如起始時刻、結(jié)束時刻、采集時長、采集通道等)。

硬件采集設(shè)備包括：大容量存儲設(shè)備、授時接口、采集接口等；終端采集軟件包括[4-6]：用戶登錄、自動測試、手動測試、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲等模塊，系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 采集系統(tǒng)組成

硬件采集設(shè)備既可以通過模擬接口直接采集波形的中頻信號，又能夠通過數(shù)字接口接收波形的基帶信號并對信息流進行存儲。網(wǎng)絡(luò)信號的采集則通過以太網(wǎng)口進行，直接從電臺設(shè)備采集并傳輸?shù)焦?jié)點管理設(shè)備，由采集分析軟件進行處理。

終端采集軟件根據(jù)采集到的中頻信號、基帶信號和網(wǎng)絡(luò)信號進行綜合分析，實現(xiàn)誤碼率、誤幀率、丟包率等數(shù)據(jù)分析和顯示，系統(tǒng)功能如下：

1)對不同自組網(wǎng)波形在網(wǎng)絡(luò)中運行的通信信號和數(shù)據(jù)協(xié)議進行采集儲存；

2)在線/離線對儲存的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行采集匯總，得到自組網(wǎng)波形的網(wǎng)絡(luò)性能指標和傳輸性能指標，例如傳輸成功率、傳輸時延、網(wǎng)絡(luò)吞吐量等；

3)具備圖形化的統(tǒng)計、分析和顯示功能；

4)具有時間校準功能，保證系統(tǒng)時間一致性和采集結(jié)果的準確性。

2 硬件設(shè)計

為達到較高的流盤速度和效率，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)存儲和讀取，需要綜合考慮存儲器、總線和系統(tǒng)架構(gòu)等因素，并進行優(yōu)化和實現(xiàn)。硬件采集設(shè)備的核心是實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)存儲和讀取，需要持續(xù)從存儲器或者向存儲器傳輸高速數(shù)據(jù)。存儲器可以是設(shè)備的板上緩存、控制器上的RAM或者是控制器上的硬盤，向這些存儲器上傳輸?shù)乃俾适艿蕉喾N因素的限制，包括系統(tǒng)的帶寬和存儲器介質(zhì)的讀寫速度等。

2.1 采集設(shè)備

硬件采集設(shè)備主要包括：大容量存儲設(shè)備、采集接口和授時接口，其中采集接口主要是中頻模擬接口和數(shù)字接口。采集軟件通過以太網(wǎng)交換機對通信電臺(波形1/2/3/4)進行數(shù)據(jù)采集控制。設(shè)備組成如圖2所示。

圖2 采集設(shè)備組成

采集設(shè)備采用一體化設(shè)計方案，集成了主控計算機、采集、存儲、遠程控制及信號分析、統(tǒng)計和顯示等功能。系統(tǒng)支持對通信電臺的多路模擬中頻信號、數(shù)字I/Q信號的高速采集及大容量存儲，整機設(shè)計時重點考慮多功能集成化、模塊化和良好的人機交互性[7-8]。

2.2 硬件接口

當車載多通道自組網(wǎng)電臺工作時，波形主要通過中頻模擬接口、LVDS數(shù)字接口和以太網(wǎng)接口3種方式輸出信息，硬件采集接口如表1所示。

1)中頻采集接口：70 MHz中頻，采集帶寬不小于30 MHz帶寬。中頻接口以固定70 MHz中頻連續(xù)輸出模擬信號，每個電臺通道輸出一路信號，并由信號采集設(shè)備的中頻采集口集中進行模擬信號采集。采樣速率和采集時間窗口可通過信號采集設(shè)備的控制軟件進行設(shè)置。

2)基帶采集接口：LVDS接口，主要用于輸出波形物理層發(fā)射和接收的基帶信號、工作參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)，每個電臺通道輸出一路信號，并由信號采集設(shè)備的數(shù)字接口進行采集和記錄。

3)網(wǎng)絡(luò)采集接口：千兆以太網(wǎng)口，通過以太網(wǎng)接受采集分析軟件控制，上報采集數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)接口用于輸出波形網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層運行時的協(xié)議報文和表項，該接口連接到節(jié)點管理設(shè)備。

4)授時接口：千兆以太網(wǎng)口，能夠接受秒脈沖和TOD進行時鐘同步，主要實現(xiàn)全網(wǎng)時鐘同步從而確保產(chǎn)生和采集的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)參考同一時間點。

表1 硬件采集接口

3 軟件設(shè)計

采集軟件獨立運行在節(jié)點管理設(shè)備上，通過以太網(wǎng)連接并控制采集設(shè)備硬件平臺的整個工作過程。軟件能夠?qū)Σ杉O(shè)備硬件的采集過程進行管理并對存儲在硬件存儲盤上的采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析、顯示和管理。采集軟件可以通過以太網(wǎng)接受系統(tǒng)其它節(jié)點的管控，包括采集計劃管理等[9-15]。

3.1 采集條件及內(nèi)容

3.1.1 采集條件

信號采集采用命令觸發(fā)和周期上報相結(jié)合的方式實現(xiàn)，對數(shù)據(jù)鏈路狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的信息，通過周期上報的形式執(zhí)行；而一些數(shù)據(jù)量較大的信息，如中頻信號、基帶信號和各類型的報文，則通過命令觸發(fā)的方式選擇是否開啟/關(guān)閉采集、設(shè)置采集周期等參數(shù)；另外對于發(fā)射和接收時的工作狀態(tài)，一般伴隨控制和業(yè)務(wù)報文上報。采集層次用途及觸發(fā)條如表2所示。

表2 采集層次用途及觸發(fā)條件

3.1.2 采集內(nèi)容

各種波形需要被采集的信息包括無線傳輸信號及其接入、組網(wǎng)等消息協(xié)議，涵蓋波形協(xié)議棧的物理層、無線鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。信息內(nèi)容包括發(fā)射和接收數(shù)據(jù)、控制信令等，具體采集內(nèi)容如下。

1)物理層：

(1)接收中頻信號，采集對應(yīng)工作頻段內(nèi)接收到的空口信號；

(2)發(fā)射基帶信號，采集需要發(fā)射的基帶數(shù)據(jù)；

(3)發(fā)射工作參數(shù)，發(fā)射基帶信號時使用的頻率、帶寬、功率、波束方向等；

(4)接收基帶信號，解調(diào)譯碼前后的基帶接收數(shù)據(jù)；

(5)接收工作參數(shù)，接收基帶信號時使用的頻率、帶寬、波束方向、接收機增益等參數(shù)；

(6)接收工作狀態(tài)，接收基帶信號時計算得到的誤碼率、信噪比等接收狀態(tài)信息。

2)數(shù)據(jù)鏈路層：

(1)同步節(jié)點表，記錄本節(jié)點用來時鐘同步的節(jié)點信息；

(2)時隙分配表，記錄當前時隙分配狀態(tài)；

(3)鏈路狀態(tài)表，與不同鄰居之間的鏈路狀態(tài)，包括可用的最高速率、丟幀率、單雙向關(guān)系等；

(4)同步報文，與網(wǎng)絡(luò)時鐘同步協(xié)議相關(guān)的報文，如信標報文、請求報文和應(yīng)答報文；

(5)時隙分配報文，與時隙協(xié)商、分配相關(guān)的報文，如時隙申請報文、時隙響應(yīng)報文、時隙確認報文、時隙釋放報文、時隙釋放確認報文、時隙更新廣播報文等；

(6)鏈路自適應(yīng)報文，與鏈路自適應(yīng)相關(guān)的測量和控制報文。

3)網(wǎng)絡(luò)層：

(1)鄰居節(jié)點表，記錄本節(jié)點鄰居的地址、狀態(tài)等；

(2)路由表，記錄本節(jié)點到網(wǎng)絡(luò)中所有可達節(jié)點的路由信息；

(3)網(wǎng)絡(luò)路由報文，與波形子網(wǎng)內(nèi)路由相關(guān)的報文，例如Hello報文、TC報文。

3.2 協(xié)議設(shè)計

針對自組網(wǎng)中多種波形的多層信息采集，系統(tǒng)設(shè)計了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集格式。結(jié)合設(shè)備整體的交互協(xié)議，采集協(xié)議的格式如圖3所示。

圖3 采集協(xié)議格式

其中，采集內(nèi)容為可變長度，根據(jù)不同的波形信息填寫不同采集內(nèi)容，并相應(yīng)地修改數(shù)據(jù)長度。

1)幀頭：長度為2個字節(jié)，固定數(shù)據(jù)0x8A8A；

2)幀類型：長度為1個字節(jié)，采集數(shù)據(jù)幀類型為0xAF；

3)幀方向：長度為1個字節(jié)，0—表示下發(fā)數(shù)據(jù)幀，1—表示上報數(shù)據(jù)幀；

4)自組網(wǎng)波形類型：長度為1個字節(jié)，指明該數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容為何種波形。如系統(tǒng)中涉及到4種波形中波形1填“1”，波形2填“2”，波形3填“3”，波形4填“4”，其定義如下：

# define Wave_Type_1 1 // 波形1

# define Wave_Type_2 2 // 波形2

# define Wave_Type_3 3 // 波形3

# define Wave_Type_4 4 // 波形4

5)時間戳：長度為4個字節(jié)，記錄數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的時間信息，以ms為單位；

6)采集位置：長度一個字節(jié)，用于指明數(shù)據(jù)采集的是協(xié)議棧中的哪一層內(nèi)容。系統(tǒng)設(shè)計可采集協(xié)議棧中三層的數(shù)據(jù)，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。定義如下：

# define Collect_PHY 0 // 采集物理層

# define Collect_LLC 1 // 采集數(shù)據(jù)鏈路理層

# define Collect_NET 2 // 采集網(wǎng)絡(luò)物理層

7)采集類型：長度為1個字節(jié)，根據(jù)在協(xié)議棧中不同的采集點，定義不同的采集類型，包括中頻信號、基帶信號、工作參數(shù)、鏈路狀態(tài)、拓撲表、路由表和鄰居節(jié)點數(shù)等；

8)數(shù)據(jù)長度：長度為2個字節(jié)，指明為數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度；

9)數(shù)據(jù)內(nèi)容：長度可變，根據(jù)不同波形不同采集類型，填寫采集數(shù)據(jù)。

3.2.1 物理層協(xié)議

物理層的采集主要用于評估無線信號質(zhì)量對系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽Ｒ虼?，物理層需要對中頻信號、發(fā)射/接收的基帶信號、發(fā)射/接收的工作參數(shù)和接收狀態(tài)這些數(shù)據(jù)信息進行采集，主要包括發(fā)射功率、使用的頻率、帶寬、波束方向、接收增益等參數(shù)，以及誤碼率和信噪比等接收工作狀態(tài)。

信號數(shù)據(jù)通過中頻模擬接口和LVDS數(shù)字接口連接到信號采集設(shè)備。其中，信號采集由于數(shù)據(jù)量較大，通過指令下達的方式啟動采集。工作參數(shù)和工作狀態(tài)等信息通過周期上報的方式執(zhí)行。

3.2.2 鏈路層協(xié)議

數(shù)據(jù)鏈路層采集主要是針對同步信息、時隙報文，鏈路狀態(tài)等信息進行采集。通過對這些數(shù)據(jù)的抓取和回測可判斷電臺組網(wǎng)的初步條件是否達到，也可以用于檢查電臺脫網(wǎng)原因。同時，通過對數(shù)據(jù)鏈路層的檢測也可以反向檢查物理層的狀況。

數(shù)據(jù)鏈路層運行在CPU器件中，可以通過網(wǎng)口向節(jié)點管理設(shè)備上報采集數(shù)據(jù)。兩者間通過UDP報文作為通信載體，根據(jù)采集協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳遞。

數(shù)據(jù)鏈路層主要采集鏈路的狀態(tài)表和創(chuàng)建維護鏈路所使用的報文，協(xié)議分以下4種采集類型：

#define COLLECT_TYPE_LLC_INFO 0 // 數(shù)據(jù)鏈路層的同步表，時隙表等

#define COLLECT_TYPE_LLC_SYNC_PKT 1 // 數(shù)據(jù)鏈路層同步報文

#define COLLECT_TYPE_LLC_TS_PKT 2 // 數(shù)據(jù)鏈路層時隙分配報文

#define COLLECT_TYPE_LLC_SET_PKT 3 // 數(shù)據(jù)鏈路層自適應(yīng)報文

3.2.3 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)層主要實現(xiàn)路由和組網(wǎng)功能，主要負責端到端的報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑，實現(xiàn)路徑產(chǎn)生、路徑選擇和路徑維護。其中，路徑產(chǎn)生是指根據(jù)集中式或分布式的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息和用戶業(yè)務(wù)需求信息生成路徑，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息和用戶業(yè)務(wù)需求信息的收集與分發(fā)是該過程的主要內(nèi)容；路徑產(chǎn)生和路徑維護這兩項功能通常合在一起統(tǒng)稱為路徑發(fā)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)層還負責鄰居監(jiān)控，對鄰居信息進行收集、管理和交互。

網(wǎng)絡(luò)采集功能主要獲取節(jié)點所在網(wǎng)絡(luò)的信息，包括鄰居節(jié)點表、路由表和網(wǎng)絡(luò)路由報文。通過網(wǎng)口發(fā)送承載協(xié)議的UDP報文發(fā)送給節(jié)點管理設(shè)備進行記錄，其采集類型如下定義：

#define COLLECT_TYPE_NET_INFO 0 // 網(wǎng)絡(luò)層信息采集

#define COLLECT_TYPE_NET PKT 1 //網(wǎng)絡(luò)層報文采集

3.3 軟件設(shè)計

3.3.1 軟件架構(gòu)

軟件體系架構(gòu)采用B/S結(jié)構(gòu)，分為資源層、服務(wù)層、應(yīng)用層共3層，在設(shè)計上采用面向服務(wù)的思想，充分體現(xiàn)了服務(wù)的標準化、可重用及松耦合特性，軟件體系架構(gòu)如圖4所示。

圖4 軟件體系架構(gòu)圖

終端采集軟件主要針對多通道車載電臺中的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、電臺性能參數(shù)等進行采集和存儲，并以圖形化方式呈現(xiàn)。采集匯總統(tǒng)計各節(jié)點或用戶對發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和接收的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并能夠?qū)崟r采集存儲，通過在線/離線方式對各節(jié)點或用戶存儲的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行匯總，并進行統(tǒng)計分析得到網(wǎng)絡(luò)性能和電臺性能指標。采集內(nèi)容如下：

1)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)長度、業(yè)務(wù)優(yōu)先級標識、業(yè)務(wù)幀號、業(yè)務(wù)發(fā)送端、發(fā)送端子網(wǎng)號、業(yè)務(wù)接收端、接收端子網(wǎng)號、發(fā)送時間、接收時間、發(fā)送次數(shù)、成功接收次數(shù)、ACK重發(fā)次數(shù)等；

2)狀態(tài)數(shù)據(jù)：電臺工作模式、工作頻段、工作帶寬、通信速率、發(fā)送功率、鏈路誤碼率等性能參數(shù)等。

3.3.2 功能模塊

采集軟件運行在采集終端上，采用B/S架構(gòu)。采集終端軟件功能模塊組成如5所示，主要包含：系統(tǒng)管理、自動測試、手動測試、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲。

圖5 采集終端軟件組成

其中自動測試是對下發(fā)的測試任務(wù)請求自動創(chuàng)建測試實例，并向戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)發(fā)起業(yè)務(wù)請求；數(shù)據(jù)采集主要收集統(tǒng)計多通道車載電臺中各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)收發(fā)情況、電臺性能參數(shù)等數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲是對采集的各類數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫方式進行存儲[16-20]。

1)系統(tǒng)管理：系統(tǒng)管理包括用戶登錄、注銷和時統(tǒng)等功能。用戶登錄是使用用戶號碼向戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)登錄，支持用戶的鑒權(quán)認證。時間統(tǒng)一是向系統(tǒng)對時服務(wù)發(fā)起對時請求，通過對時協(xié)議實現(xiàn)時間統(tǒng)一功能。

2)自動測試：自動測試模塊接收到下發(fā)的業(yè)務(wù)流量測試數(shù)據(jù)和任務(wù)指令后，創(chuàng)建自動測試任務(wù)，任務(wù)放入測試序列，遍歷任務(wù)序列，依次向所在節(jié)點的戰(zhàn)術(shù)通信服務(wù)發(fā)起任務(wù)請求。

3)手動測試：采集終端軟件提供手動測試功能，支持手動發(fā)起短消息、圖片消息、語音消息、視頻消息、文件等富媒體消息功能，支持語音單呼、視頻單呼、視頻會議等功能。

4)數(shù)據(jù)采集：數(shù)據(jù)采集就是對系統(tǒng)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和接收的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，電臺內(nèi)部的狀態(tài)數(shù)據(jù)，電臺內(nèi)部各層(物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層等)的數(shù)據(jù)進行采集，并通過離線或在線方式將采集數(shù)據(jù)匯總至效能評估軟件，采集數(shù)據(jù)內(nèi)容包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

(1)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)長度、優(yōu)先級標識、業(yè)務(wù)幀號、業(yè)務(wù)發(fā)送端、發(fā)送端子網(wǎng)號、業(yè)務(wù)接收端、接收端子網(wǎng)號、發(fā)送時間、接收時間、業(yè)務(wù)發(fā)送次數(shù)、業(yè)務(wù)成功接收次數(shù)、重發(fā)次數(shù)等。

圖6 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集界面

(2)狀態(tài)數(shù)據(jù)。電臺工作模式、工作頻段、工作帶寬、通信速率、發(fā)送功率、鏈路誤碼率、中頻數(shù)據(jù)等電臺性能參數(shù)。

其中電臺數(shù)據(jù)主要依托嵌入式測試及傳感器實現(xiàn)對電臺工作過程參數(shù)和數(shù)據(jù)進行記錄，并將篩選出的數(shù)據(jù)發(fā)送至采集終端上進行緩存。在數(shù)據(jù)采集過程不影響電臺設(shè)備的正常運行和使用。

5)數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲就是對采集的各類數(shù)據(jù)進行匯總、存儲，為在線或離線分析提供數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)存儲采用Oracle數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)存儲計算機的硬盤容量選用4 TB。

圖7 電臺數(shù)據(jù)采集界面

4 試驗結(jié)果

基于具體應(yīng)用背景下，構(gòu)建典型規(guī)模的戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)自組網(wǎng)電臺，針對戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)多種類型自組網(wǎng)電臺，包含電臺種類多、節(jié)點數(shù)量大等特點，整個系統(tǒng)(主要包含自組網(wǎng)電臺和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))工作流程如下：

1)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備、節(jié)點網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備實時或定時上報全網(wǎng)絡(luò)、各節(jié)點的誤組率、網(wǎng)絡(luò)連通性等通信運行參數(shù)，由節(jié)點監(jiān)控設(shè)備接收并對其進行存儲；

2)自組網(wǎng)電臺設(shè)備通過節(jié)點網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備定時或?qū)崟r上報發(fā)射功率、功率調(diào)整控制、誤碼率、幀失步情況等通信運行參數(shù)，由節(jié)點監(jiān)控設(shè)備接收并對其進行存儲；

3)通信節(jié)點車中的信號監(jiān)測設(shè)備適時上報信號功率、頻譜圖、瀑布圖和星座圖等，節(jié)點監(jiān)控設(shè)備接收并對其進行存儲；

4)在控制指令的控制下，基帶采集設(shè)備對自組網(wǎng)電臺設(shè)備輸出的基帶碼流、群路數(shù)據(jù)等進行采集存儲。

5)業(yè)務(wù)信息模擬器適時上報呼損率、用戶忙次數(shù)、無應(yīng)答次數(shù)、接收的語音樣本等，由節(jié)點監(jiān)控設(shè)備接收并對其進行存儲；適時上報丟包率、包延遲、信元丟失、信元差錯率、服務(wù)響應(yīng)時間、發(fā)送的數(shù)據(jù)、接收的數(shù)據(jù)等，由節(jié)點監(jiān)控設(shè)備接收并對其進行存儲；

6)在節(jié)點監(jiān)控設(shè)備以人工輸入方式獲取語音可懂度、抄報正確率、傳真質(zhì)量等，并對其進行存儲；

試驗結(jié)果表明：數(shù)據(jù)處理設(shè)備能夠根據(jù)采集設(shè)備采集到的網(wǎng)絡(luò)連通性、誤碼率、呼損率等數(shù)據(jù)進行自組網(wǎng)電臺通信質(zhì)量速判，進而效能評估提供參考，單個實體節(jié)點產(chǎn)生的話音業(yè)務(wù)流量結(jié)果(干擾致使網(wǎng)絡(luò)有一定的呼損率)如圖8所示。

圖8 單個節(jié)點產(chǎn)生語音業(yè)務(wù)界面

5 結(jié)束語

本文針對通信對抗裝備效能評估試驗任務(wù)或通信裝備抗干擾訓(xùn)練演練任務(wù)中數(shù)據(jù)采集問題，提出了采集系統(tǒng)與車載多通道軟件無線電電臺的一體化計思路，設(shè)計了一套典型基于分層的一體化電臺數(shù)據(jù)采集評估系統(tǒng)，進而解決了試驗訓(xùn)練任務(wù)中自組網(wǎng)電臺多層數(shù)據(jù)采集難題，該系統(tǒng)能夠為通信對抗試驗訓(xùn)練任務(wù)提供有力支撐，具有很強的實用價值。