基于近场扫描的移动通信卫星EMC性能评估

针对移动通信卫星射频载荷产生的系统内和系统间复杂电磁兼容性问题,以及批产化研制特点带来的非专门电磁兼容性试验验证评估需求,提出了一种基于近场扫描的电磁兼容性评估方法。针对卫星载荷的辐射影响,采用柱面近场扫描获得载荷的近场辐射特性,用于系统内的电磁兼容性分析。基于近远场变换技术获得远场辐射特性,用于星座系统间的电磁兼容性评估。给出了探头补偿方法和扫描步进优化方法来提高测试准确度和测试效率。仿真和试验校验证明了方法的有效性。将该方法应用到卫星系统内和系统间电磁兼容性(electromagnetic compatibility, EMC)分析评估中,结果表明方法可有效满足工程应用需求。     

电子系统中的电磁兼容性技术

电磁兼容性是各种电子、电气设备或系统的一项重要指标,也是工程技术人员历来极为关心的问题。本文着重就电磁兼容性的意义、系统电磁兼容性的实现方法、电磁兼容性设计技术、计算机分析预测技术、试验方法和管理要求等作了概括的介绍,并且列出了应制定的部分电磁兼容性标准和规范。     

塔架环境下运载火箭天线耦合辐射仿真研究

运载火箭无线系统在发射场塔架内测试时的信号辐射十分复杂，为进一步研究整箭状态下的天线辐射特性特别是多天线的耦合辐射，借助UG建模技术和Altair Hyper Works 2017电磁兼容仿真平台，构建塔架-箭体复杂环境下的多天线模型，基于MOM-PO(method of moments-physical optics)混合算法，划定不同计算区域进行不同尺度剖分，实现快速精确求解多个天线耦合辐射电磁参数，并通过试验验证了仿真模型的有效性，拓展研究了单路和多路天线馈电下的近场和远场分布规律。仿真结果分析表明：地面接收天线适合布置在正对活动平台透波口位置；可将其他频段接收天线布置在靠近平台两侧位置；考虑复杂环境绘制的箭上耦合天线方向图可提升地面仿真的覆盖性。     

基于耦合目标的近场双站散射测试方法

对于近场散射测试中存在多次耦合目标,从近场数据外推远场雷达散射截面时,需要完备的双站散射信息。传统的双站散射测试方法中,远场观测点的数目等于扫描面上的天线数目,测量所需时间成倍增加,难以工程化。因此,根据截断角域的选取原则,结合采样间隔设计了一种“一发多收结合转台旋转”的近场散射测试方法,用以验证“多发多收”双站模式的近远场外推方法的有效性和误差大小。通过在微波暗室对二面角进行测试,验证了该外推算法的正确性以及实验系统的可行性。     

电磁辐射发射现场测试中基于空域对消的背景电磁干扰抑制方法

在进行电磁兼容现场测试时，从环境电磁信号中准确地提取出待测设备的电磁辐射信号是迫切需要解决的难点问题之一。基于空域对消的原理，本文使用新型的时域测量和接收体制，嵌入时域信号处理方法，在缺失环境电磁干扰源的数量和方位分布等先验信息的情况下，依然能够等效地创造出一个暗室环境，滤除测量现场的环境电磁干扰并获得待测设备的真实辐射特性。仿真和测试结果表明，该方法不仅能够抑制窄带和宽带稳态干扰，而且对瞬态干扰也有很好的抑制效果，此外多径干扰也能够得到有效抑制，为电磁兼容现场测试带来较好的可操作性和便利性。     

数模混合自适应功率分配星载多波束移动通信方法

针对多波束移动通信卫星业务不均衡导致功放工作点不一致、功率利用率低等问题,首次提出数模混合自适应功率分配(adaptive power allocation algorithm based on digital and analog hybrid system,APA-DAH)方法。该方法实现了在卫星载荷发射总功率不变情况下,根据通信业务量自适应分配各波束的发射功率,并且所有功放的工作点基本一致,保证通信波束性能的同时极大提高了卫星载荷的功率利用率。针对APA-DAH多波束移动通信卫星载荷要求每个通道的幅度和相位分布完全一致,否则系统性能急剧下降问题,提出了适用于APA-DAH多波束移动通信的幅相一致性校准方法,该方法利用零相关序列具有优异的自相关和互相关特性,实现多通道快速校准,并且校准不影响正常通信性能。性能仿真和远场测试结果表明:在校准信号功率比通信信号功率低15 dB时,校准后的幅相一致性误差分别优于0.1 dB和0.3°,实测主瓣内增益损失小于0.35 dB。     

近场口径场变换的MoM-PWS方法

提出了近场诊断测量中实现近场 -口径场变换的MoM PWS方法。该方法基于矩量法和平面波谱理论 ,通过特殊的矩阵方程将被测天线口径场与由近远场变换获得的远场方向图联系起来 ,采用FFT技术和空间域的Fourier重构法求解口径场的幅相分布 ,从而能够修正探头的效应 ,避免了忽略衰减波对口径诊断精度的影响。通过数值模拟和诊断实验 ,说明了MoM PWS方法的正确性、有效性和工程实用性     

航天器电磁兼容预测系统设计与实现

为使航天器上电子设备互不干扰地工作,必须保证整个系统的电磁兼容性.介绍了航天器电磁兼容预测系统的设计思路,分析了系统的体系结构,着重阐述了各组成模块的工作机理和电磁干扰及电磁兼容预测的计算流程.最后通过一个实例分析表明该系统能够完成对航天器进行电磁兼容预测的任务.     

变频洗衣机系统中电磁干扰模型仿真与分析

在变频洗衣机中,通过变频模块产生的PWM信号,在控制直流无刷电机中,会产生严重的电磁噪声,将影响电磁兼容测试中的指标.因为变频洗衣机的调制频率一般在7k-18kHz之间。这样具有一定频率和一定能量的信号,会在空间形成高频干扰信号,也会对电网形成电磁干扰,并将影响电磁兼容测试中的电压传导和功率辐射两项指标。这是目前一个急需解决的问题,本文采用理论分析和仿真试验得出了一种抑制干扰的可行性方法,解决了电磁兼容中的EMS问题。     

天线-罩系统辐射特性的快速仿真

口径积分-表面积分法是带罩天线远场电性能数值仿真的常用方法,针对该法分析电中大尺寸天线-罩系统远场电性能计算效率过低的问题,提出了基于等效源区域分解的并行口径积分-表面积分算法。开发并在集群系统中实测了基于消息传递并行编程环境(MPI)的并行程序,作为应用计算了某弹载天线-罩系统远场辐射特性。仿真结果表明该并行算法的高效性和准确性。     

一种更精确的多模GNSS兼容性方法研究

传统的卫星导航系统的多系统兼容性分析方法只适用于分析长码、码速率高和数据速率高的信号兼容性。通过推导信号模型,讨论了信号参数对干扰系数的影响,提出了一种更精确的多模全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）系统兼容性分析方法。该方法加入了多普勒的影响,并且考虑了与期望信号同频段内的所有卫星导航信号,适用于任意伪码结构、数据结构的卫星导航信号兼容性分析。最后通过仿真GPS系统内干扰与系统间干扰验证了方法的正确性,并得出Galileo 在E1采用的MBOC信号对GPS C/A信号产生的干扰在0.1 dB以内。     

基于改进OOPN的有效载荷系统测试用例生成方法

针对空间有效载荷系统集成测试用例生成问题,在分析任务特点和测试技术发展趋势的基础上,采用改进面向对象Petri网（improved object oriented Petri net, IOOPN）的建模技术,提出了一种基于IOOPN模型自动生成测试用例的推理方法。该方法建立了对象工作模式的识别规则,采用启发式搜索生成单对象测试序列集,引用时间标尺实现系统级测试序列规划算法,满足了有效载荷系统级的测试要求,提高了测试的效率和水平,成功应用于某卫星科研实践。     

GNSS兼容性软件设计与仿真分析

随着各国全球和区域卫星导航系统的建设或现代化升级,越来越多的信号占用拥挤的导航频段,卫星导航系统间的兼容性问题日益突出。在建立高精度的空间段、用户段、环境段与干扰模型的基础上,提出了一种GNSS兼容性分析的软件实现方法,给出了基于Matlab平台的GNSS兼容性软件的体系架构,详细描述了各主要模块的功能与实现方法。最后,仿真分析了Compass、GPS和Galileo三大导航系统在L1频段内的兼容性,得出GPS L1C/A信号是最主要的系统内干扰,最大为3.71dB,且GPS对其它系统的干扰均较大,约为2dB,Galileo对其它系统的干扰较小,不超过0.6dB。     

基于改进灰狼算法优化SVR的航天侦察装备效能评估

定量评估航天侦察装备效能是武器装备体系建设的重要环节之一, 对装备发展和作战应用具有重要的现实意义。针对评估样本数据少、效能在多指标因素影响下变化规律非线性等条件下的效能评估问题, 提出一种基于改进灰狼(improved grey wolf optimizer, IGWO)算法优化的支持向量回归机(support vector regression, SVR)评估方法(IGWO-SVR)。引入反向学习策略及余弦非线性收敛因子改进灰狼优化算法收敛性能及全局寻优能力, 并将其应用于基于支持SVR效能评估参数的优化。基于航天侦察装备特点, 构建评估指标体系及航天侦察装备效能评估模型。最后, 通过对一定作战想定背景下航天侦察装备效能进行仿真评估, 验证了所提方法的合理性及优化模型的有效性。     

中低纬度下惯导极区性能模拟测试方法

针对惯性导航系统极区性能试验难以实地开展的问题, 研究了一种模拟测试的方法, 并基于横向坐标系编排给出了以组合导航系统作为测量基准的惯导模拟测试方案。首先分析了模拟测试技术研究的必要性, 然后根据轨迹形变最小原则详细推导了基于横向坐标系编排的极区模拟测试转换公式, 之后针对测试中采用不同基准的情况, 提出了相应的惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)转换算法, 并提出以惯性导航系统/全球导航卫星系统(inertial navigation system/global navigation satellite system, INS/GNSS)为参照基准的一种具体测试方案, 最终完成了仿真实验, 验证了模拟测试理论的正确性。结果表明, 在基准误差不计的情形下，试验导航参数误差与惯导实地横向编排解算误差相当。初步验证了所提方法替代极区实地试验进行精度性能评估的可行性, 为后续极区模拟测试评估研究奠了定理论基础。     

用频装备强场电磁辐射效应等效试验方法

针对现有差模注入等效试验方法局限性导致的误差,基于电磁场理论分析了误差产生原因,提出了天线耦合途径下的校正方法,实现了注入试验结果与测试标准要求的电磁辐射试验结果等效.以复杂电磁环境下易出现干扰损伤效应的用频装备为研究对象,将通信电台这一典型用频装备作为受试设备,开展了带内和带外阻塞效应强场电磁辐射等效注入试验,提出了...     

基于模糊理论的卫星系统效能评估仿真研究

根据卫星系统的功能结构关系,建立了卫星系统的评估指标体系;然后针对该系统效能评估多任务多指标的特点,以模糊理论为基础,结合层次分析法提出了一种多层次模糊综合评判模型;最后,介绍了效能评估的实现过程,并从仿真分析中总结出一些从卫星系统总体设计指标着手提高其综合效能的新思路。     

导航接收机噪声电磁辐射阻塞效应分析

针对电磁辐射导致卫星导航系统定位丢失的现象, 通过干扰机理分析建立了噪声电磁辐射阻塞效应评估模型, 对导航接收机进行了效应试验与分析评估。为了解决由于工作信号较弱, 在待评估环境下导航接收机的敏感度数据不易准确测量的问题, 采用工作频点和带外敏感度相对平稳频点对敏感度数据进行了两点校准。校准后在随机噪声及单频复合噪声临界干扰下的效应指数均大于1, 最大误差为1.8 dB, 符合效应评估模型理论分析, 与试验现象一致。结果表明, 提出的噪声电磁辐射效应评估模型可同时用于装备带内和带外噪声干扰效应评估, 而两点校准方法对提高弱工作信号下的受试装备效应评估准确度意义重大。