一种动态分布式舰船电磁频谱管理系统的探讨

为适应舰船编队联合作战分布性、动态性的新需求,本文引入多智能体(Multi-Agent)理论,建立了一种动态分布式舰船电磁频谱管理系统原型。该系统通过分布在各舰的数据采集智能体、控制智能体、分析专家智能体和决策智能体的相互协作,共同完成编队频谱管理决策和控制。设立旗舰专家决策智能体群,实现舰船编队电磁频谱的集中控制与分级管理。舰船间的通信由请求/命令智能体通过无线网络移动传输,网络占用率低,保密性强。     

认知无线网络区域内集中方式频谱分配

研究在给定频谱池的前提下,在一定区域内,系统以集中方式动态分配相关通信节点的频谱资源。即在一定的区域内认知无线电的各个通信节点间的发射信号对主用户的干扰温度不大于主用户的接收机灵敏度的前提下,对于剩余的频谱资源采用频率、功率为主的分配方法,在特定条件下还可以利用极化域进行极化分配,和利用某些设备的波束有方向性进行空域的分配。     

美军海战场电磁频谱管控分析

电磁频谱管控（electromagnetic frequency spectrum management,EFSM）是联合作战中各作战单元有效联合的关键环节。针对当前战场电磁频谱管理热点问题,分析了美军新一代的海战场频率规划操作流程,对如何提升我军未来海战场电磁频谱管理能力进行了探讨。     

基于认知的短波动态频谱孔洞率与时效性研究

短波认知系统通过实时认知工作频段内频谱空洞的具体位置来确定通信频率,根据频谱空洞内噪声变化情况,动态调整工作参数躲避干扰,极大提高了系统抗干扰能力。本文依托长期短波频谱监测经验和基于能量检测的方法,研究了短波频段频谱空洞孔洞率与时效性,验证了频谱空洞具有可选性与瞬时稳定性的特征,为短波动态频谱接入的应用奠定了基础。     

网络中心战中的电磁频谱管理

通过介绍网络中心战对电磁频谱管理的需求,结合电磁频谱管理的发展趋势,介绍了多智能体技术和认知无线电技术两大新技术。对这两种新技术的基本概念及其在网络中心战电磁频谱管理系统中的应用分别进行了阐述。     

无线电频谱分配新概念

在对动态频谱分配这种新的无线电频谱分配概念及其实现思路进行简单描述的基础上,进一步分析一个具体实现架构,最后介绍当前一些国家和相关研究机构在这方面的研究进展。     

频谱分析中振动物理量的选择

文章通过对比分析振动速度、位移、加速度之间的关系，以及在频谱分析中这3种物理量在低频、中频、高频中表现出来的故障特征，发现在不同的频率范围内选择不同的振动物理量能使振动故障频率特征更加凸显。     

基于功率制约的信息系统柔性构型方法研究

要建立多维制约下的柔性信息系统构型,需要根据信息系统内各无线电系统在时域、频域、空域、功率域等方面的频谱使用量和使用率,快速动态地分配频谱资源,以提高频率的利用率、提供装备有效的频谱接入、保证子系统间的无干扰工作,从而达到频率的最高效率使用和频率按需接入。论文的主要研究内容就是基于功率制约的信息系统柔性构型方法研究,为无线信息系统构建柔性构型提供方法论基础,以期为使系统具有全谱作战能力提供指导。     

大区域短波通信的动态选频策略

认知无线电的频谱感知和机会利用策略的关键思想就是如何动态地适应频谱状况更好地实现通信.着眼于现代短波通信数字化、网络化对信道质量可靠性的需求,针对短波频谱资源紧缺以及频谱利用率低等一系列矛盾,综合利用现有选频优势的思想和技术提出短波动态频率优选(HF-DyFOP)技术构想,给出其核心策略和实现方法.分析表明,这种动态的选频策略有利于在大区域短波通信中实现动态频率接入,提高通信的时效性.     

船用机电设备检测诊断系统设计及试验

系统采用加速度传感器和钳形电流变送器获得船用机电设备的工作状态,利用频谱分析的方法进行信号处理和设备状态特征提取。介绍了系统的硬件构成、算法分析和软件设计方法,指出了设计过程中的重点和难点,并对某设备做了验证性检测试验。     

舰船弹性安装设备抗冲击设计的“谱跌”问题研究

研究在应用冲击谱进行舰艇设备抗冲击性能设计时,由于基础的弹性引起的冲击谱设计谱值的变化规律.利用二自由度模型简化舰艇设备安装模型,通过对二自由度模型基础冲击谱的分析,得出在设备的自身固有频率处,基础的冲击谱存在峰值的突降.在设备自身固有频率和基础固有频率接近,或设备质量大于0.2倍基础质量时,必须考虑"谱跌"因素的影响.多自由度系统中具有相同的"谱跌"现象和规律.     

未知参数的舰船辐射噪声线谱Duffing振子检测方法

当被动声呐探测舰船目标时,舰船辐射噪声中的线谱成分是舰船分类识别及航行状态监测的特征参量,通常情况下线谱的频率及数量是未知的。针对现有未知频率的Duffing振子检测方法存在系统结构复杂,判别时间长,需要人为参与等问题,本文构造了变参数单一Duffing振子检测模型,并提出了变频频率切片小波变换的Duffing振子检测方法。该方法通过设置合理的频率灵敏度参数自动地调整系统内置策动力频率值,利用频率切片小波变换提升系统抗噪性能,结合Poincare映射特征函数的系统相态定量判决方法,变频搜索待测信号中的线谱分量。在实测数据的分析处理中,对不同观测时间内的数据进行检测,实现了线谱成分的检测跟踪与频率估计,并根据时间轨迹上的频率识别信息确定存在的稳定线谱成分。数据处理结果表明,该方法能够实现低信噪比下参数未知线谱的检测与频率估计。     

基于四阶累量对角切片谱的线谱估计方法

研究了一种基于信号四阶累量对角切片谱的时频分布图的水中目标辐射噪声的线谱估计方法。分析了四阶累量对角切片谱具有的性质,即抑制高斯噪声和对称分布噪声;与功率谱具有相似的谱结构。介绍了Lofar处理的特点和Lofar谱图的计算步骤。结合Lo-far谱图和四阶累量对角切片谱的各自特点,提出了四阶累量对角切片谱图的处理方法。再利用图形学中的Radon变换,将谱图中的直线转换成Radon域中的峰值。得到峰值坐标后,可以计算谱图中的线谱频率等参数。仿真实例表明,该方法效果明显。     

扩频技术在浅海水声测距中的应用

传统的水声系统由于主要使用单频脉冲信号,因而无法克服距离分辨力和作用距离之间的矛盾。文中主要研究如何将扩频编码m序列编码技术应用到水声测距中的方法,既详细分析了浅海水声多途信道的特点,也给出了用于水声测距的扩频数字模型,并进行系统性能仿真与水池试验验证。结果表明：增加m序列码元周期和减小脉宽能够增加测量精度,频谱越宽则抗干扰性越强。该项研究为扩频技术在水声测距与定位中的实际应用提供了较好参考。     

基于谱的海浪模拟与谱估计

针对掠海飞行器系统仿真的需要,研究了海浪仿真方法。选取P—M谱作为海浪谱,通过海况确定波谱参数,在波谱仿真带宽内采用频率等分法对其进行分割,根据Longuest—Higgins海浪模拟模型进行仿真,得出了海浪时域波形。并采用Welch法进行波谱估计,从波谱能量度量,仿真精确度达到了99．22％。     

含级联型三能级原子Kerr介质腔的腔场谱

用全量子论研究了初始处于最高激发态放置于充满Kerr介质腔中的级联型三能级原子与单模腔场互作用系统的腔场谱。与二能级原子不同,文中讨论的模型中真空场的Rab i劈裂也会受到Kerr非线性的影响。若腔场初始处于Fock态,腔场与Kerr介质耦合较弱时,Kerr效应主要表现在使谱不对称及影响谱峰数目方面,当腔场与Kerr介质耦合较强时时,Kerr效应主要表现在使对应于无介质腔的中心共振峰远离共振频率。若腔场初始为热光场,腔场谱依Kerr效应强弱可为连续谱或分立谱。     

一种提高分裂阵频域波束形成测向分辨力的方法

为了提高声呐系统对目标方位的分辨能力,本文提出一种分裂阵频域波束形成方法,即超波束互谱测向法。通过将超波束方法得到的方位谱加权到互谱方法得到的波束形成结果上,从而得到最终的波束输出结果。超波束互谱测向方法的优点是既能够降低主瓣宽度,抑制旁瓣,提高测向分辨力;又能够保留相位信息,为后续谱分析应用提供参考。实验室水池测试结果表明,利用阵元间距为0.016 m的16元均匀直线阵,对于37.5 kHz的声信号,采用超波束互谱方法进行波束形成与单纯采用互谱方法进行波束形成相比较,在0°和60°方位上的波束主瓣宽度分别减小了3.8°和6.9°,旁瓣幅度降低超过30 dB,测向分辨力得到明显提高,从而验证采用超波束互谱测向方法提高测向分辨力的可行性和有效性。