地雷场近地面环境下的脉冲超宽带信道测量与分析

为了研究脉冲超宽带(IR-UWB)信号在地雷场近地面环境中的传播特性,为该技术在未来地雷武器中的应用提供技术支持,在3种典型近地面传播环境下进行了实验测试。通过实测数据的处理,对接收信号特征进行研究,提出了基于能量比检测和多径分量判据相结合的分析方法,得出信道冲激响应并对信道主要参数进行统计计算及分析。计算结果表明,由于地面和周围地表障碍物对信号的反射作用,天线高度为0.3 m和0. 5 m情况下,传播路径损耗系数均小于自由空间,其数值范围为1.50~1.85;通过利用基于自适应截止门限设置的CLEAN算法得到的信道冲激响应,恢复的接收信号与原始信号的能量误差均小于30%,因此统计计算得出的信道参数符合实际传播环境特点,验证了数据处理方法的可行性和信道分析结果的正确性。研究成果能为脉冲超宽带近地面传播信道建模和实际应用提供参考。     

室外环境脉冲超宽带信号传播特性

脉冲超宽带(IR-UWB)技术在室外环境下有着广泛的应用,但是目前对其室外传播特性的研究还比较少。因此对室外开阔环境和低矮草丛环境下的脉冲超宽带信号进行了实验测试并获得了相关实验结果。通过对实验数据的处理得出:在1～30m传输距离上,开阔环境的路径损耗指数在2～3之间,平均附加时延不超过40ns;低矮草丛环境的路径损耗较大,损耗指数在4左右,而且多径效应比较明显,平均附加时延可达100ns。结合超宽带技术相关理论,对实验结论进行了验证,分析表明:所采用的实验测试方法可行,得出的传播特性符合客观规律,获得的相关参数能够为超宽带技术的室外应用提供依据。     

超宽带室外信道路径损耗统计模型分析

在超宽带信号室外传播信道测量的基础上,给出了视距和非视距接收信号的波形;根据测量结果,建立了室外路径损耗统计模型,由最小二乘法确定了路径损耗指数;采用频数直方图和参数的最大似然估计法分析了阴影衰落的分布方式,并用假设检验的方式指出阴影衰落服从正态分布;模型仿真结果验证了模型的合理性。     

脉冲超宽带信号应用于测控领域的可行性研究

脉冲超宽带通信是指利用脉宽为纳秒级的脉冲作为载体的无线通信技术,将脉冲超宽带信号应用于测控领域,能有效提高当前测控系统的隐蔽性、抗干扰性和抗截获性。根据链路预算,脉冲超宽带测控信号到达地面的功率谱密度非常低,不会对地面上的其他系统造成干扰。利用对数正态阴影衰落路径损耗模型,求得脉冲超宽带信号传输距离与信息速率的关系,证明在保证一定信息速率的前提下,脉冲超宽带测控信号能够实现远距离传输。     

超宽带引信取样脉冲宽度与相关接收输出信号幅度关系研究

超宽带无线电引信接收机基于相关接收原理获取预设炸高处的目标回波信号,回波信号与经过延迟的取样脉冲信号进行相关运算得到引信接收机输出信号。优化取样脉冲宽度可以提高超宽带引信探测灵敏度。根据超宽带引信相关接收原理,建立超宽带引信相关接收数学模型,分析取样脉冲宽度与相关接收函数幅值的关系。发射脉冲宽度分别为50 ps、100 ps、200 ps时对引信相关接收输出信号进行仿真,仿真结果表明取样脉冲宽度与发射脉冲宽度相等时引信相关接收输出信号幅度最大;通过实验结果验证了该理论模型的正确性。研究结果适用于超宽带引信接收机优化设计。     

超宽带冲激回波信号的三重相关检测算法

超宽带冲激探测技术具有优良的反隐身性能,在弹载导引头、引信上有较好的应用前景,而超宽带信号的检测技术是超宽带冲激探测技术的一个难点,因此提出了适用于超宽带探测技术的三重相关检测算法。该算法运用高阶矩的处理方法,利用零均值高斯平稳随机过程具有三重相关等于零且三重相关具有位移和旋转不变性等特点,能提高冲激回波信号的信噪比。仿真结果表明:三重相关检测算法较传统二重相关检测算法在复杂噪声下更能提高单极性脉冲冲激回波信号的信噪比。该算法对超宽带冲激回波信号的检测研究具有一定的借鉴和参考价值。     

基于ZigBee 的RSSI 测距模型

针对现有国内外定位技术的不足,设计一种基于RSSI测距的定位方法。通过对室内无线信号的传播特性和室内测距模型进行相关研究工作,分析环境对RSSI的影响,在确定传播损耗模型后,根据实测数据筛选并计算得到满足实际环境的参数值。测验结果表明:该模型较为准确地反映了RSSI与距离的关系,为测距技术在无线定位系统的应用奠定了基础。     

战术无线互联网安全模型研究

随着战术无线互联网(TI)在陆军战术精确打击中的广泛应用,对网络的安全性、抗毁性和网络中节点工作的高效性、灵活性以及生存能力提出更高要求。列出了战术无线互联网的基本概念,在分析已有的网络安全模型的基础上,将Mobile Agent技术于用于各层网络节点,结合安全策略管理技术,提出可用于提高精确打击作战效能的动态自适应网络安全模型。并在简单实验中证明该模型具有较严密的安全防范措施,适用于复杂网络环境。     

超宽带系统信道噪声的广义似然算法

分析了基于正交频分复用调制技术的超宽带无线通信系统中的噪声（载波频率偏差、采样频率偏差等）,提出了一种广义似然估计算法,该算法能准确获得载波频率偏差和采样频率偏差的广义似然估计。系统仿真证明,该算法能较好地适用于多载波正交频分复用超宽带系统。     

未来空地一体战中的地雷战

本文提出,为了满足未来空地一体战对地雷战的要求,西方国家正在积极研究智能地雷场技术。文中阐述了国外对智能地雷场的设想,智能地雷场的运用和目前发展概况。     

基于斯坦纳树的雷场网络大面积损坏修复策略

战场环境下预先设定的智能雷场网络易受到敌方攻击而导致大面积损坏,雷场网络被分割成数个互不相连的部分从而丧失了通讯功能。通过将问题映射到斯坦纳最小树问题,提出了一种新颖的雷场网络修复策略。首先采用雷场区域网格模型限制算法的搜索空间,随后引入蛙跳和离散量子粒子群混合优化(JF QDPSO)算法确定中续节点位置,修复受损网络。仿真实验表明该策略能够有效的恢复网络拓扑结构,算法计算较快,与其它算法相比,重建后的网络通信能耗小,网络生存周期长。     

基于智能代理的雷场自修复策略

针对多次跳跃引起的雷场自修复效率问题,提出一种基于智能代理(Agent)的雷场自修复策略。该策略采用分布式算法,引入智能Agent体系,将雷场每个节点看做一个智能Agent,利用黑板模型消息传递机制进行信息融合,形成了一种以策略驱动Agent,多Agent节点协作的自修复策略。仿真结果表明:该修复策略能对缺口信息作出快速反应,进行全局规划修复,避免了修复节点的多次跳跃。     

基于迷宫算法的水雷危险区荐用航道判定方法

为了在现代反水雷作战中快速确定雷区边界和搜索荐用航道,并对荐用航道进行科学判定,提出一种基于迷宫算法的航道判定方法。利用猎雷声纳的探测识别功能,对雷区或水雷可疑区域进行侦查,对可疑目标进行记录,快速搜寻出一条或数条通道;利用李氏迷宫算法的基本思想,对荐用航道进行判断,得到最合理准确的路径,并给出了具体实现步骤。分析结果表明:该算法能绘制出迷宫2点之间的合理路径,为快速实现荐用航道判定提供方法。     

基于网格划分的移动智能雷覆盖与修复算法

针对移动智能雷的覆盖与修复问题,在目标区域信息已知且节点能够自由移动和精确定位的前提下,提出一种基于网格划分的研究策略.根据移动智能雷的实际工作过程,首先从降低能耗的角度给出具体的雷场网格覆盖形成算法.然后采用分布式信息融合的拓扑结构,提出一种以邻居节点阀值作为判断标准的分布式雷场缺口信息融合算法.最后针对雷场中出现矩形缺口的情况,设计依据雷场受损程度的网格化修复算法.研究结果表明:该算法具有可行性与合理性,能在MFC平台下完成仿真应用程序的编写.     

短波通信传播路径损耗分段预测方法

针对短波通信在不同通信距离具有完全不同的传播机制问题,综合考虑短波信号受电离层反射、地面吸收等环境因素的影响,建立了一个包含传播损耗、阴影衰落、多径衰落和多径时延的短波分段信道模型。在此基础上,根据短波信号在天波段和地波段的传播特性,分别研究了信道模型在相应传播距离内的传播损耗参数计算方法,以及短波电台无法正常通信的盲区范围。数值仿真结果表明,本文损耗预测结果能够体现不同传播模式下的变化情况,并与ITU实测结果基本吻合。该结论可为短波通信系统性能评估、抗干扰能力预测和通信方案优化等提供理论参考。     

基于粘聚区模型的推进剂开裂数值仿真

为了研究复合固体推进剂裂纹开裂过程,利用粘聚区模型理论构建了复合固体推进剂断裂过程的物理和数学模型;推导了粘聚区单元的有限元离散格式;结合ABAQUS二次开发技术对裂纹扩展过程进行了数值仿真,获得了HTPB推进剂Ⅰ-Ⅱ型裂纹扩展过程中的裂纹扩展路径和裂尖应力变化情况.分析了粘聚区本构参数对仿真结果的影响,确定了其取值范围.将仿真和实验对比,结果表明所建立的数值仿真方法可以较为准确地模拟复合固体推进剂裂尖的损伤应力场,以及预测裂纹扩展路径;粘聚区模型可以为固体推进剂装药完整性和安全性分析提供可靠的分析计算方法.