面向格式化报文结构的数据链战术行为认知可行性初探

数据链所发送的报文往往承载着战术信息。在报文具体内容未知的情况下，对认知典型数据链战术行为的可行性进行了实验探究。首先根据格式化报文的特点，对包含战术消息的数据链V系列报文结构进行模拟，同时产生数据链的已调信号。然后利用小波包分解方法提取时频特征，构建时频图数据集，并使用深度学习方法对包含不同战术消息的信号进行分类，并引入应用于CNN的注意力机制模块CBAM，以进一步提高识别准确率。实验证明：即便报文结构未知，通过识别包含不同V系列战术消息的物理层信号，可以认知相应的战术任务。最后，基于实验结果，还提出一种新的数据链战术行为侦察流程新思路。     

试论“数据链”在防空作战中的地位作用

数据链是获取信息优势、提高作战平台快速反应能力和协同作战能力、实现作战指挥自动化的关键系统。其核心作用是为各类军事信息提供一种有效的数据分发机制,从而大大增强指挥自动化系统的信息传输能力。     

地空战术数据链话数同传技术研究

基于CS—ACELP语音压缩算法，提出了地空战术数据链话数同传技术方案，使有限的信道带宽内，数传同时可传输高效高质的多路话音。在实现方法中，采用了二次端点递归法进行自适应码本快速搜索，很大程度上提高了软件效率，硬件方面考虑了DSP的外设资源，对其接口进行了合理设计。     

JTIDS系统RS码性能分析与仿真

联合战术信息分布系（JTIDS）具有良好的系统性能,能容忍比较高的信息丢失率。该文通过对JTIDS战术数据链系统的基本结构和原理的学习,探讨其抗干扰性能,建立了系统的性能分析模型。分析了JTIDS战术数据链中的RS纠错编译码以及MSK调制解调技术,研究了RS码的抗干扰性能。通过用Simulink仿真平台实现了系统的仿真,最后对仿真结果进行了分析。     

基于目标分群的目标信息分发控制研究

现代战争通常需要地面指挥控制中心将目标信息通过数据链分发给作战飞机。为了减少数据链的负载和削弱战争炫目的不利影响,提出了一种基于目标分群的目标信息分发控制方法。重点对目标自动分群问题进行了研究,提出了基于聚类分析的两阶段目标分群方法。仿真结果说明了该方法的有效性。     

列车超速防护系统的信息配置

在分析阶梯式和速度－距离模式曲线方式完成速度监控原理的基础上，阐述了模式曲线方式需要的各种控制信息的含义、作用以及产生途径。提出了两种点式信息产生的方案，分析了信息容量、信息发送速率和差错控制方案。     

航空激光/射频通信网络技术研究进展

目前航空平台间大多采用传统射频数据链进行信息传输,但是射频数据链存在传输速率低、频带资源受限和易受干扰、易截获等明显不足,无法满足空天安全、远程作战及指挥控制等军事领域对于数据信息安全高速传输的要求。航空平台间光通信具有高速率、大带宽、抗干扰、保密性好、终端小型化等特点,在空间信息可靠高速传输方面具有显著优势,不仅能够降低航空平台对地面指挥控制中心的依赖,而且有效改善传统机间射频数据链在带宽、抗电磁干扰及隐身传输等方面的技术劣势。利用航空光/射频协同通信技术实现未来机间高速数据传输,构建互联互通和信息共享的航空信息网络,是未来远程远海作战信息支援系统的重要研究领域和发展方向。     

一种联合功率域的SPMA协议性能改进策略

为满足协同打击数据链严苛的低时延、高速率、高可靠性等战术信息传输性能要求,TTNT数据链的SPMA协议基于随机竞争思想,综合使用时分和频分接入策略,降低不同用户信息发送的信道碰撞概率,但高负载情况下的冲突解决效果仍不理想,网络性能无法满足协同攻击要求.借鉴NOM A技术利用功率的差异同时多路传输信号的思想,在SPMA协议时、频域基础上引入功率域,提出一种联合功率域的SPMA协议性能改进策略,达到扩展数据链网络的信道资源、进一步减小信息碰撞概率的目的.建模分析及仿真结果表明,采用该改进策略可以使数据链网络承载更大的业务流量,有效了提高网络吞吐量,降低网络时延.     

基于Windows的精确定时技术在Link-16模拟中的应用

战术数据链能使整个作战体系实现全维感知、实时信息传输和智能信息处理，为联合作战提供一体化的信息支持，因此，它是未来信息化、智能化和一体化军队战斗力的倍增器．在此，主要对Link-16及JTIDS的时分多址特性、时隙特点和时隙分配进行了分析与研究，通过编程对Link-16的时隙与通信特性进行了模拟，并成功应用于航空综合化通信、导航、识别（ICNIA）分系统的仿真中，完成了飞行编队中长机、僚机和预警机之间的战术信息交换．     

地空协同传输理论与方法

该研究针对我国中长期科技发展规划对大型飞机的重大战略需求,研究飞行器在复杂条件下进近可视导航所需的空地通信网络基础科学问题。根据飞行器在不同飞行阶段的运动特点及对通信的需求差异,该研究从两个方面展开研究:巡航区飞行器的混合式地空蜂窝网络;进近飞行器可靠通信的机场终端区无线mesh网络。重点研究了网络的基本组成和实现机理,并进行大规模的试验和验证;为可视导航技术创新提供基础理论支持。在混合式地空蜂窝网络架构中,空中飞行器组成自组织网络,地面VHF基站与区域管制中心联网,整合所有导航、管制及服务相关信息。飞行器可与地面VHF基站通信,获取所有与安全飞行相关的信息,并及时向地面提供自身的飞行数据;飞行器之间可自由通信,保证周围态势信息的及时获取,缩小安全间隔,减少基站通信负荷。为建立具有可扩展、可重构特性的空地协同传输体系,该研究围绕该混合式地空蜂窝网络架构,该研究着重研究了网络系统容量分析方法及异构网络下多域协同编码技术,提出网络系统容量分析方法。优化空地数据链网络结构,获得较高传输可靠性和较强复用能力,提高系统容量。另一方面,在全天候、高交通密度和各种复杂的机场建筑布局情况下,保证飞行器和地面车辆在机场的安全、有序及快速运行是机场运行的重要目标,也是提高机场对飞行器架次的处理能力、效率及安全的先决条件。因此,该研究在机场表面建立的无线mesh网络利用运行在场面上的飞行器、车辆、地勤人员及场面设备等作为通信节点,并在跑道周边布设传感器节点等,旨在快速、准确地传输塔台对飞行器、车辆和地面人员的指挥调度信息。利于实现安全、高效、高速、有序的民航航站空侧交通管理工作,在全天候条件下能够对航站交通进行科学的管理。由于机场终端区存在各种复杂的机场建筑,使得机场表面无线通信受多径效应干扰严重,因此,该研究采用协作通信技术,利用场面塔台和目标节点间的空闲节点进行信号的中继转发,有效提高传输的可靠性。同时,为满足突发事件报告对传输实时性的要求,提出了基于虚拟Agent的事件报告传输机制,有效减小传输时延。     

降低功率控制下正交频分复用系统的峰均比

为了降低功率控制条件下正交频分复用系统的峰值功率与均值功率之比(峰均比),提出了基于数据块功率平衡准则的部分传输序列技术,即把子载波信号分割成V个数据块,按照功率平衡准则,每个数据块具有相同的信号功率,不同数据块所包含的子信道数不同.再采用旋转矩阵来减小数据块之间的相关性以便减小系统的峰均比值.与传统的均匀分割数据信号法相比,采用这种技术时,系统的峰均比值减小了0.8~2dB.     

带有下行SWIPT的强干扰WPCN中用户最小速率最大化研究

现有的无线供电通信网络(Wireless powered communication networks,WPCN)只考虑在下行链路中进行能量传输,没有考虑信息传输的需求。实际上,在很多应用场景中需要考虑利用下行链路传输信息。如何制定发送策略来权衡各用户上行传输速率的公平性与最大化是WPCN中的研究热点。本文提出一种新的在强干扰蜂窝小区中进行能量与信息传输的设计方案,将下行无线信息与能量的同时传输(Simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)与无线供电通信网络相结合,实现基站与用户之间的下行能量传输与上下行双向信息传输。该方案通过上行功率分配、下行时间分配与波束成形以实现上下行最小传输速率的最大化,从而实现各用户上下行信息传输的性能与公平性的平衡。仿真结果表明,与传统的传输方式相比,本方案显著提高用户的最小传输速率。     

基于机动动作元的敌机战术机动在线识别方法

敌机战术机动动作的在线识别可为空战态势感知、任务规划和辅助决策提供重要参考信息.针对雷达数据不能提供敌机姿态信息,导致战术机动动作难以直接描述的问题,提出了一种基于空战机动动作元的两级识别方法.首先分析了雷达传感器提供的特征信息;其次根据战术动作的航迹曲线,将空战战术动作分解为11种基本的机动动作元,降低了动作描述的复杂度;然后采用随机森林和支持向量机设计了两级识别方法,层级1利用航迹参数识别机动动作元,层级2根据动作元序列和运动参数识别战术动作.通过对仿真飞行数据进行验证,表明机动动作元能有效描述典型机动动作,提出的方法能够实现敌机战术机动的准确在线识别.      

基于互信息的分布式贝叶斯压缩感知

压缩感知理论应用于分布式认知网络中时,由于每个认知用户所处的信道环境差别很大,因此频谱感知的精度相差很大.为了提高感知的精度,提出了一种结合了分布式网络中的数据融合方法和压缩感知理论中的高效的数据处理方式的方法.首先,单个认知用户单独地运用压缩采样(CS)进行频谱的粗略感知,然后通过互信息的计算可以得到两两认知用户之间感知信息的差异,而差异大的两个认知用户之间会产生关联.认知用户的感知信息会按照这种关联进行共享.信息共享后,在每个认知用户端,基于贝叶斯推理的压缩感知恢复会重新进行来更新之前的感知结果.仿真结果表明,在感知精度与感知速率方面,算法性能均有改善.     

简单空时编码发射机分集自适应OFDM系统

将自适应调制技术和空间分集技术有机地结合起来 ,提出了一种与简单空时编码发射机分集相结合的恒定比特率自适应正交频分复用 (OFDM)方案。该算法根据两径发射机的平均信噪比在各子载波上自适应地选择不同的调制模式 ,并保持恒定比特率。仿真结果表明 :在多径瑞利衰落信道下 ,该方案可以显著地改善 OFDM的性能。在无信道编码和误比特率为 10 - 5条件下 ,对于平均带宽效率为1bit/ (s.Hz)的双天线发射分集接收的自适应 OFDM系统与传统 OFDM系统相比可以获得约 35 d B的自适应分集增益。     

基于OFDM的认知无线电系统联合资源分配

为充分利用现有无线电频谱资源, 研究了基于正交频分复用的认知无线电系统, 以填充和下垫联合方式进行分配资源的问题, 提出了新的子载波分配算法和最优功率分配算法。该算法在保证总功率和每个子载波所受干扰在一定阈值内的前提下, 采用最优功率分配算法最大化次用户传输速率。同时, 为降低算法的复杂度, 将置零子载波功率算法应用到资源分配中。最后, 基于Worst-case 方法, 对次用户和主用户间的信道不确定性进行鲁棒性分析。仿真结果表明, 在相同条件下, 该资源分配最优算法和次优算法都优于单独的填充式或下垫式资源分配算法。     

空时编码OFDM/SDMA系统的性能分析

分析了每用户双发送天线的空时编码OFDM／SDMA系统上行链路的性能，对采用空时分组码和空时格码的OFDM／SDMA系统分别给出了不同的多用户检测算法。仿真结果表明，采用相同数目的接收天线时，空时分组编码的系统性能优于无编码的系统；而空时格码编码的系统性能在采用双倍接收天线时才优于无编码的系统，在抑制多用户干扰方面，空时分组码优于空时格码。     

一种有效的比例公平算法

针对基于OFDM的认知无线电系统中多个认知用户之间的频谱资源分配问题,提出了一种比特和功率分配算法.首先,对认知用户的发射功率加以约束以保证认知用户的通信质量;然后运用“两部分法”并引入比例分配因子来避免认知用户的频谱资源分配不均衡问题;最后对所提算法进行了仿真,其中对认知用户的分配结果表明所提算法不仅能够保证每个用户的通信质量而且能够提升信道总容量.     

波分复用和频分复用光纤通信技术研究

波分复用(WDM)和频分复用(FDM)技术可用来充分开发光纤的宽频带特性,实现超大容量信息传输。在“八五”期间科研成果基础上,完成了4×2.488Gbit/s双向154km无中继波分复用光纤通信系统,并已安装于京九九光缆干线广州-深圳段通信线路上作现场试验和试运行。该系统工作稳定可靠,在5个多月试运行中未发现误码。同时,完成4×155Mbit/s频分复用光纤通信实验系统的研制。该系统频道间距为0.1nm,传输距离为18km。系统实现了模块化结构,具有良好的稳定性,实测24小时无误码。这一成果为FDM的应用打下了基础。