聚焦雷达科技
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四大教学实训
四大教学实训
产品介绍
1.软件无线电综合实验平台
系统概述
软件无线电教学实验平台是一款由本公司推出的全新综合化、系统化、软件化、网络化的教学科研创新实验系统。
系统组成
软件无线电教学实验平台由软件无线电教学科研平台、交换机、服务器、教案等组成。
系统特点
v 跨平台设计,支持麒麟Linux、Ubuntu Linux等操作系统
v 基于组件化的软件无线电架构设计,兼容GUN Radio开源软件架构
v 通过加载不同的软件算法,即可完成多种课程的教学科研实验
v 支持学生自己设计应用创新案例,直接作为产品原型系统验证
v 提供信号处理与通信专业的400多个常见算法组件库
v 支持各类通信、电子、信息类的科研开发验证平台
v 开发模式下提供二次开发功能,支持用户自定义实验与创新案例设计
系统指标
1) 硬件构架:ARM+FPGA+RFIC
2) 频率范围:70MHz~6000MHz
3) 发射功率:≥30dBm(功率可调)
4) 接收灵敏度:≤-90dBm
5) 频率稳定度:±2ppm
6) ADC/DAC采样位宽:12bit
7) 数据接口:千兆以太网口
8) 射频接口:单收单发
9) 工作温度:-20℃~+55℃
10) 天线形式:SMA天线
系统配置:
2.数据链教学实训系统
系统概述
数据链就是指互通数据的链路,从军事角度讲就是不同作战单位之间相互传输信息所使用的链路。从本质上讲数据链就是一种通信链路,它跟传统的无线电通信一样,都是通信方式的一种,只不过数据链作为一种通信手段比传统的无线电通信更高级,技术更先进,功能也更加强大。
数据链模拟设备主要采用软件无线电架构,具有良好的开放性、重构性和灵活性,可通过加载软件满足不同用户、不用应用环境的定制需求。
实验系统具备视频、图像和数据等传输功能,具备误码率测试功能,且射频节点可测、信号处理过程可视化,系统可满足学校、部队、科研院所在视频、图像和数据收发链路中在干扰以及抗干扰性能的评估。
系统组成
本数据链教学实验系统主要由数据链模拟设备、收发天线、、显控软件组成。
其中数据链模拟设备主要由射频前端收发单元、数字信号处理两部分组成。显控软件主要由VLC播放器、数据收发软件、误码率测试软件和模拟设备配置
系统特点
v 支持定频通信、跳频通信、扩频通信等多种通信制式
v 具备视频、图像、音频数据等无线传输及解码、解析功能
v 具备射频通道节点、数字处理节点信号等特征可视化对比测试
v 采用TDMA组网方式、支持多套设备组网功能
v 具备输出传输误码率测试功能
v 数据传输采用抗多径干扰、抗频偏等多种关键技术
系统指标
1) 工作频率:3.7GHz~4.2GHz
2) 数据传输速率:不低于15Mbps,可调节
3) 传输带宽:30MHz,可调节
4) 组网节点:3节点,最大可72个节点
5) 发射功率:不低于30dBm
6) 接收最高射频电平:不低于10dBm
7) 灵敏度电平:不超过-80dBm
8) 中频频率:280MHz
9) 具备视频、图像和数据等传输功能
10) 具备误码率测试功能
系统配置
二、雷达原理教学实训
2.1雷达信号处理实验平台
系统概述
雷达探测目标是在十分复杂的信号背景下进行的,信号处理是是现代雷达系统的一项重要技术。雷达需要通过信号处理来检测目标,并提取目标的各种有用信息,如距离、角度、运动速度、目标形状和性质等。
雷达信号处理实验平台具备脉冲压缩、MTI、MTD、CFAR、TWS、旁瓣匿影、旁瓣相消等多项实验功能。演示雷达信号处理基本流程、根据仿真参数控制硬件平台产生相关信号,通过仪器测量信号处理前后的特征变化,增强雷达信号处理内容的可理解性。加强教学趣味性和动手能力,同时满足学员掌握现代雷达信号处理基本理论的需要。
系统组成
实验平台主要由显控系统控制软件、信号处理平台主机、示波器(选配)、频谱仪(选配)、万用表(选配)组成。
信号处理平台主机由电源模块、主控板、雷达中频板、脉压处理板、MTI处理板、MTD处理板、检测板、副瓣相消板、副瓣匿影板、电源测试板等板卡组成。
系统特点
v 系统平台独创,摆脱雷达信号处理方向的纯理论教学弊端
v 利用实物演示、验证性同步方式牵引,增加教学趣味性
v 雷达信号处理全流程演示可视化,增强信号处理内容的可理解性
v 雷达信号处理前后特征测量对比实验,满足教学验证需求
v 兼具脉压/MTI/MTD/CFAR/TWS/旁瓣匿影/旁瓣相消等多项实验、测量、验证功能
系统指标
1) 雷达主控板:ARM处理器
2) 雷达中频板:30MHz
3) 雷达电源模拟:±5V、±12V、±15V
4) 数模转换:双通道、分辨率:≥14bit、采样率:≥280MS/s
5) 电压范围:支持宽电压10V~24V输入
6) 驱动要求:支持Windows或Linux计算机系统驱动
7) 测试接口:BNC
8) 计算机cpu: Intel i7,内存:16G及以上
系统配置
2.2合成孔径雷达成像示教系统
系统概述
合成孔径雷达成像( 简称SAR )技术是从上世纪50年代发展起来的一种新型微波成像技术,具有远距离,全天时,全天候等优点,弥补了传统光学遥感图像必须在白天且无云层遮挡的条件下获取的不足。在军事和民用领域均具有广阔的应用前景和意义。
本系统主要是针对“雷达成像原理”相关教材内容、展示雷达成像原理、算法验证、探测演示等,实现原理演示教学和探究性实验。
系统组成
本系统含雷达主机、测控软件、滑轨平台、示教仿真软件组成等及部分组成
雷达主机:具备发射、接收和采集,提供原始回波I/Q数据,方便用户验证SAR成像算法
显控软件:完成雷达参数控制、处理和信息显示
滑轨平台:电控滑轨,速度和俯仰角可调节
成像仿真软件:为学生实现雷达实孔径成像、合成孔径成像(聚束、条带、环扫)的原理和工作过程展示
系统特点
v 雷达成像主机设备可实现观测目标的二维高分辨率成像
v 成像原理直观展示雷达成像过程和原理
v 全面演示雷达实孔径成像、合成孔径成像成像全过程原理
v 全面展示目标原始回波信号处理、回波距离向压缩、距离徙动校正处理、方位压缩等
系统指标
1) 工作频率:10GHz(支持定制)
2) 信号带宽:2GHz
3) 信号周期:1ms
4) 信号形式:线性调频连续波
5) 接收信号:原始回波信号
6) 采样频率:500KHz
7) 发射功率:20dBm
8) 提供离线预处理 Demo 程序
9) 滑轨功能:长度 1.2 米,有效孔径 0.9 米
系统功能
三、电子对抗原理实训
3.1通信与对抗模拟实训系统
系统概述
通信与对抗模拟实训系统针对通信、电子对抗专业的职能任务而设计,可实现无线信号的模拟、侦察、测向、干扰、对抗等功能。可独立开展电子对抗专业在真实环境中的模式进行训练,最大限度地满足院校教学和部队实训的迫切需求,以及培养在真实作战环境下的能力素养
系统核心为通侦扰设备,设备采用一体化机箱结构,技术路线主要基于软件无线电技术,具备通信信号模拟、通信信号侦察、通信信号干扰为一体化的硬件平台。
系统组成
通信与对抗模拟训练系统主要由通侦扰设备、收发天线、交换机、导调管理软件、显控终端、天线伺服转台、定向天线组成。
其中通侦扰设备内部主要由软件无线电单元、功放单元、开关单元、电控单元组成。
功能指标
v 系统采用平台化、灵活性、模块化、针对性的设计思路
v 具备信号模拟、侦察、测向(选配)、干扰、对抗一体化化训练功能
v 信号模拟具备流程可视化,时域、频域动态展示
v 软件交互人性化,紧密贴合实战化模拟训练
v 主机设备即可单机使用,亦可分组分角色使用
v 多台使用可分频段使用,避免室内同频干扰
v 多种通信制式,体验不同通信方式下的对抗效果
v
性能指标
1) 频率范围:1.5MHz-3GHz(支持定制)、瞬时带宽:40MHz(支持定制)
2) 发射功率:≥30dBm(功率可调)、接收灵敏度:≤-90dBm、扫频速率:≥2 GHz/s
3) 模拟调制/解调:FM、AM、USB、LSB、DSB、LFM、CW
4) 数字调制/解调(选配):ASK、BPSK、QPSK、DQPSK、QAM
5) 信号类型:典型通信、跳扩频、广播、移动、导航、专用信号
6) 具备中频分析、全景频谱扫描、模拟解调(FM、AM)
7) 干扰类型:噪声调频、噪声调幅、单音干扰、扫频干扰、梳状谱干扰
系统功能
3.2通信干扰与抗干扰仿真系统
系统概述
通信干扰与抗干扰仿真系统主要针对《通信原理》、《电子对抗》专业而设计的一套纯虚拟仿真教学系统。具备具备通信构建、频谱监测、解调分析、信号测向、信号干扰功能为一体全流程化设计,系统具备功能全面,流程可视化等特点,是一款性价比较高的电子对抗虚拟教学仿真系统。
同时系统平台可运行于常用桌面操作系统,且可基于实验室内部局域网部署,满足50人左右的通信干扰与抗干扰原理实验,可实现单机实验也可基于局域网开展分组分角色进行相关实验。
系统组成
通信干扰与抗干扰仿真系统:模拟通信仿真模块、数字通信仿真分模块、通信侦察干扰模块等4部分组成
系统特点
v 具备构建信号通信过程,实现模拟、数字信号通信仿真过程
v 仿真实现通信侦察,实现信号的截获、解调、识别、测向过程
v 仿真实现干扰信号,实现多种干扰信号,干扰信号参数可调
v 具备通信干扰、抗干扰性能时域、频域分析对比分析
v 可实现单机功能也可基于局域网开展分组
v 具备通信、监测、分析、测向、干扰功能为一体全流程化设计
v 人机交互简单明确,便于操作及实验演示
系统指标
1) 频率范围:100KHz-1000KHz (支持定制)
2) 调制样式:AM、FM、CW,ASK、FSK、PSK(参数可调)
3) 通信过程:实现模拟/数字/跳频/扩频通信发生、调制、信道与解调等
4) 可调参数:载频、幅度、深度、斜率、信噪比、频移间隔、码元速率等
5) 通信侦察:通信感知截获,调制识别、信号解调
6) 测向定位:振幅法、相位法、交叉定位测向
7) 通信干扰:噪声调幅、噪声调频、单音干扰、梳状谱等干扰
8) 可调参数:载频、幅度、调幅深度、调频斜率、带宽
9) 干扰分析:可实现时域、频域、时频域维度进行干扰/抗干扰分析
软件功能
四、战场复杂电磁环境建模仿真
1.系统概述
战场电磁感知及对抗环境构建系统主要为部队训练构建电磁环境感知和电磁环境场景构建等,满足部队在贴近实战条件下的完成通信、雷达装备应用训练、对抗训练。系统可实时呈现对电磁信号的感知以及对现役用频装备的干扰,同时能对作战任务进行综合态势显示,效能分析评估,同时对信号模拟设备建立综合数据管理可时刻对分系统的工作状态进行实时呈现。
2.系统组成
本系统主要含电磁信号综合采集设备、超短波信号模拟设备、微波信号模拟设备、KU波段信号模拟设备、导控终端、导控评估系统软件等主要设备组成。导控评估软件是本系统的大脑显控端,主要由综合管理控制、综合态势显示、效能分析评估、综合数据管理等四部分的功能模块组成。
3.功能指标v
v 具备模拟生成通信、导航、卫星、雷达等目标/干扰电磁背景信号v
v 支持对目标设备的数据采集,频谱监测,并对参数进行捕获、解析v
v 具备对干扰设备和侦测采集设备的远程调度控制、状态监视和故障诊断v
v ★具备采集设备、干扰设备的电磁态势分析与电磁辐射态势显示v
v 具备训练方案和训练规划制定执行、训练设备部署控制方案制定v
v ★具备无线信道模拟、训练态势分析显示、训练效能评估分析等功能v
v ★单位编制信息、设备、人员、地图、训练场区等基础数据的管理v
v ★具备电子目标进行标绘、显示、信息编辑、部署和定位等电子沙盘显示功能
4.性能指标
4.1主机指标
1)★工作频率范围:1.5MHz-30MHz、30MHz-1GHz、1GHz-6GHz、6GHz-18GHz
2)★可同时对短波、超短波、微波、KU波段用频装备的电磁目标信号或电磁干扰信号
3)★最大干扰瞬时带宽:450MHz
4)干扰调制样式:AM、FM、CW、ASK、MSK、FSK、BPSK、QPSK调制样式数目上位机可配置;
5)干扰类型:定频干扰、常规扫频、噪声干扰、频率表干扰、引导跟踪干扰、跳频跟踪干扰等
6)调制信源类型:白噪声、语音噪声、单音、方波、伪随机数据
7)最大干扰发射功率:不小于 200W(短波、超短波)、不小于 20W(微波、KU段);
8)★多目标同时干扰信号数目≥6个,
9)最大接收瞬时带宽:200MHz;
10)侦测灵敏度:优于-90dBm(30kHz分辨率带宽);
11)具有频率保护功能,保护频段数目:8路;
12)跳频跟踪干扰最大干扰跳速:短波≥100Hop/s,超短波以上≥1000Hop/s。
13)具有 AM、FM、CW等常规模拟信号解调功能;
14)具有北斗定位功能;
15)能够通过配套组网设备进行有线无线组网;
16)具有驻波保护、过温保护、过流保护、过压保护等保护功能。
17)★单机控制软件可适配国产化麒麟系统
18)供电方式:AC220V、供电;
19)主机重量:≤30kg
4.2综合采集设备
具有无线信号监测功能,可以分析无线信号的频率、功率、带宽等信号参数,其主要指标如下:
1)★采集频率范围:9KHz~20GHz;
2)采集信号带宽:≥100MHz;
3)★镜频抑制:≥90dB;
4)★中频抑制:≥90dB。
5)相位噪声:-100 dBc/Hz@10 kHz 3.0GHz载波
6)采集扫描速度:≥200GHz/s(RBW 10kHz);
7)★具有综合显示功能,能够显示采集到的无线信号频谱实时曲线、实时视频图像、实时定位信息等;
8)具有大容量高速数据存储功能,能够保存多次训练的采集数据,存储容量:≥2TB;
9)具有存储数据回放功能,能够回放存储在设备内的频谱数据、音频/视频数据;
10)能够通过配套组网设备进行有线无线组网;
11)处理器:i5及以上;内存:≥8GB;硬盘:固态硬盘,容量≥240GB;
12)★可适配国产化麒麟系统
13)供电方式:电池供电;
14)功耗:≤60W;
15)工作温度:-20℃~70℃
5.导控评估软件
导控评估软件是整个训练过程的控制中心和信息处理中心,对训练过程中训练设备编配、训练人员编配、训练规划的制定与执行、各类设备的远程调度控制、训练态势分析与显示、训练数据记录、训练结果分析与评估、训练评估报告生成等控制处理环节的顺利运行具有至关重要的作用。
本项目的导控评估软件包括四个功能独立的导调控制主体功能模块:【训练综合控制】功能、【态势分析与显示】功能、【训练效能评估】功能和【数据综合管理】功能,用于完成训练环境想定编配、训练规划制定执行、训练设备导调控制、训练态势分析显示、训练效能评估分析等核心功能。
5.1主要功能指标
(1)★【训练综合控制】功能模块的主要任务包括:
①根据强敌干扰设备类型、通信设备参数信息、训练场区气候条件、地理环境信息和植被信息,完成强敌干扰攻击过程的无线信道特性等效模拟、我方干扰设备部署距离和通信设备部署距离等计算过程;
②完成干扰训练方案和训练规划制定、训练设备部署方案制定;
③监视训练规划执行过程,完成对各型干扰设备和侦测采集设备的远程调度控制、状态监视和故障诊断等。
(2)★【态势分析与显示】功能模块的主要任务包括:
①根据训练过程中的设备工作参数和状态参数生成和显示设备部署态势和电磁辐射态势;
②根据侦测采集设备采集的频谱数据生成和显示侦测频谱态势;
3)★【训练效能评估】功能模块的主要任务包括:
①对侦测采集设备采集的频谱数据进行通信信号和干扰信号频谱特征参数分析,并对干扰前后的频谱数据进行对比分析,从频域角度评估干扰训练效果;
②对训练过程中采集的干扰/抗干扰指标训练数据、人员训练评估数据等进行分项指标分析和综合评估分析,最终生成评估报告,为后续同类训练提供参考。
(4)【数据综合管理】功能模块的主要任务包括:
①完成单位编制信息、设备基础数据、人员基础数据、地图数据、训练场区数据等基础数据的管理,包括数据查询、添加、删除、修改等功能;
②完成训练环境想定方案数据的查询、展示、删除等功能;
③完成训练效能评估结果查询、展示、删除等功能。
5.2导控评估软件指标
1)无线信道传输模拟计算时间:≤3秒
2)规划任务序列数量:≥5个
3)系统支持的用频设备数量:≥10台套
4)评估指标数量:≥5个
5.3训练工作流程
导控评估软件功能较多,但其核心是从“等效模拟”→“环境想定”→“规划制定”→“规划执行”→“设备展开”→“态势分析”→“效能评估”的主控制流程,其核心控制流程如图所示。
1.第一步:强敌干扰等效模拟。训练前,先在导控评估软件上使用“干扰等效模拟”功能设置强敌干扰无线信号传播模型、气象和植被附加损耗模型等参数,计算强敌干扰机到地面通信接收机的落地干扰功率;然后根据地面传播模型和空基落地干扰功率计算得到地面干扰设备部署距离和通信发射设备部署距离。该步骤能够输出强敌干扰落地场强、我方干扰设备部署距离、通信发射机部署距离等结果,用于指导训练设备部署
2.第二步:训练环境想定。训练环境想定方案是整个训练过程的源指导文件,是后续训练设备部署方案、训练规划制定、训练效能评估等操作环节的直接来源,内容包括训练过程要实施的训练科目、训练设备部署的场区、参训设备及部署、参训人员及分工等信息,因此本步骤需要完成训练环境想定方案的生成,包括训练科目选择、训练场区选择、训练设备编配、训练人员分工、设备部署点位分配、训练环境想定方案保存等操作
3.第三步:训练设备部署。根据第一步“干扰等效模拟”功能计算得到的地面干扰设备部署距离和通信发射设备部署距离,以及第二步训练环境想定方案中的参训设备场区和点位信息,使用导控评估软件的“训练设备部署”功能在电子地图上完成通信设备、干扰设备、侦测采集设备等训练设备的部署,生成和保存训练设备部署方案
4.第四步:训练规划制定。使用导控评估软件的“训练规划制定”功能,加载第三步生成的设备部署方案后,根据训练环境想定方案中编配的训练设备以及训练科目的要求,制定相应的训练任务规划(包括训练任务数目设置、设备的开关时间设置、训练设备参数设置和评估采集数据设置),生成训练任务列表及训练任务序列列表,导出相应的任务序列执行步骤文档和采集数据录入模板文档
5.第五步:训练设备展开。完成训练规划制定操作后,导控评估软件将弹出训练设备展开准备窗口,提示用户在训练任务正式执行前需要完成的一系列工作
6.第六步:训练规划执行。使用导控评估软件的“训练规划执行”功能,加载第四步制定的训练规划,根据训练任务和任务序列的序列依次点击执行,即可启动相应的干扰设备、侦测采集设备等进行训练。在训练规划执行过程中,一方面需要手动或自动采集多种类型的频谱数据(底噪频谱数据、通信信号频谱数据、干扰信号频谱数据、干扰后频谱数据),另一方面需要根据训练任务序列的采集数据类型,采集和测量相应的干扰效能评估指标、抗干扰效能指标、人员效能评估指标等数据,手动记录在相应的记录表格中
7.第七步:训练态势展示。训练规划执行时,能够在导控评估软件界面的
【态势分析与显示】功能界面上自动显示当前的设备部署态势、设备辐射态势、侦测频谱态势、当前的训练规划执行进程等态势信息,如果接入了摄像机,还可以显示视频监控态势
8.第八步:训练效能评估。本步骤用于训练结束后完成设备训练效能评估和人员训练效能评估,并生成效能评估报告。包括频谱数据对比分析、评估指标数据录入(将干扰效能评估指标、抗干扰效能指标、人员效能评估指标等数据手动录入到Excel表格中)、干扰效能评估、抗干扰效能评估、人员效能评估、评估报告生成等操作过程
6.结构形态