海战场电磁环境仿真系统及数学模型研究

信息化海战必定是在复杂电磁环境下展开,有必要面向部队的作战和训练构建一个贴近实战的电磁环境,使人员和装备在模拟的电磁环境中经受锻炼.本文研究了复杂电磁环境模拟系统的组成,对各主要子系统的功能进行了描述,并研究了系统的工作流程.探讨了构建海战场复杂电磁环境所涉及的相关数学模型,包括雷达辐射源信号模型、有源干扰信号模型和环境杂波模型等.     

多径电磁环境下动态舰船定位系统设计

结合当下船舶定位系统使用环境频多电磁干扰的条件,且电磁信号呈现出多路径的特征性,现有舰船定位系统不论在硬件设计,还是在软件算法都无法在多路径电磁环境下准确有效的处理定位数据信号。因此,提出多径电磁环境下动态舰船定位系统设计。在现有定位系统的硬件基础上,添加多路径电磁干扰信号处理硬件,完成对后续软件算法的支持;构建电磁环境下的定位计算模型,获得所需优化参数;根据电磁优化量,引入多路径定位信号优化算法,多路径电磁信号进行优化,提升定位数据的识别准确定与抗干扰性,最后通过仿真实验来完成对提出设计系统有效性与可行性的测试。     

复杂电磁环境下离岸舰船无线网络信号优化

复杂电磁环境下,离岸舰船无线网络传输信号信噪比较差,因此提出复杂电磁环境下离岸舰船无线网络信号优化方法。通过获取离岸舰船无线网络矢量信号,得到组件信号压缩测量矩阵,从而完成传输信号稀疏特征提取。在信号稀疏特征已知的条件下,采用适当接收极化,抑制传输过程中噪声的干扰与影响,完成传输信号干扰优化。在传输干扰信号最优化的条件下,确定信号传输寻优范围,完成离岸舰船无线网络信号接收质量优化。设计仿真实验,对比复杂电磁环境下优化前后离岸舰船无线网络信号信噪比,证明本文方法的有效性。     

现代海战场复杂电磁环境对舰船的影响分析及对策

复杂电磁环境已经成为现代海战场的重要特征和突出表现。论文介绍了海战场复杂电磁环境的构成、基本特征、干扰电磁信号的性质、以及影响等,旨在认识复杂电磁环境,掌握其特点规律,并采取相应的措施和应对之策。     

强电磁环境信号构建等效性量化评估方法北大核心CSCD

[目的]依据标准或试验规范要求等效构建强电磁试验环境信号是开展高置信度强电磁环境效应试验的前提,而如何量化评估构建环境信号与标准环境信号之间的等效性是指导试验环境信号等效构建的关键。[方法]综合基于重要点的序列分段方法,提出集成信号幅值差异度和信号相似度2个指标的强电磁环境效应试验信号构建等效性量化评估方法。结合典型强电磁脉冲环境信号构建算例,验证该评估方法的稳定性及可行性。[结果]结果表明,所提方法保留了待评估信号的局部变化特征,提高了评估结果的准确性;还综合考虑了信号距离和方向的二维相似度评价,弥补了单一评价指标可能造成的缺陷,确保了评估结果的全面性。[结论]该方法具有计算简单、实操性强、评估结果量化直观等特点,对试验环境逼真构建具有指导意义。     

舰船短波电磁环境仿真建模的工程应用研究

舰船短波电磁环境仿真建模是面向舰船短波大功率天线优化布局、电磁环境精确计算与数字表征、电磁环境计算机模拟的关键技术,要保证舰船电磁环境分布的仿真结果贴近工程实际,必须对舰船电磁环境仿真模型进行精确构建和算法适应性处理。本文针对舰船短波电磁环境分布特征,分析了影响舰船电磁环境仿真准确性的主要因素,结合计算机图形学、计算电磁学和电磁波理论对舰船电磁环境仿真建模的工程应用技术开展了研究,提出了适用于电大尺寸复杂平台电磁环境仿真的优化建模方法。结果表明,该建模方法能满足工程应用需求,与试验数据对比的平均误差小于3dB。     

基于时谐偶极子模型的舰船轴频电场特性分析

基于电磁建模方法,通过时谐偶极子模型在深海环境下产生的交变电场信号,对舰船的水下轴频电场进行仿真模拟。考察了舰船在不同测量深度上的电场分布特性,并对多种影响因素进行对比分析,为基于水下电场特征控制的舰船隐身提供理论基础和数据支撑。     

虚拟雷达信号环境构建方法研究

简要分析了虚拟雷达信号环境构建的方法,结合雷达信号环境基本要素完成对辐射源模型的构建,最后结合仿真技术定量研究了构建战场大区域、雷达信号辐射源的电磁环境仿真实现,试验结果表明,该方法切实可行,具有实际意义。     

船电设备的电磁兼容技术研究

随着现代科学技术的发展,电子、电气设备系统在船舶领域的应用越来越广泛。这些设备的运行大多伴随着电流能量的转换,高频的电磁信号充满了整个船舶空间,构成了极其复杂的电磁环境。电子系统越是现代化,其所造成的电磁环境就越加复杂;反之复杂的电磁环境对电子系统也提出了更为严格的要求。如何在这种复杂的电磁环境中使我们的电子系统功能达到设计的目的,电磁兼容(以下简称EMC)技术就越来越显得十分重要。     

基于免疫危险理论的噪声环境下电磁信号监测算法

针对人工免疫系统运用于电磁信号监测时,残留的噪声会引起较多系统虚警的问题,提出了一种适用于噪声环境下的电磁信号监测算法。算法借鉴免疫危险理论,通过采用＂危险区域＂对信号空间进行过滤,减少了突发噪声对系统的干扰。实际无线电监测数据实验表明,该算法能够显著降低系统虚警概率。     

封闭式桅杆内的电磁干扰试验研究

针对所设计的一种封闭式射频集成桅杆,首先测试桅杆内部两个天线一发一收状态下接收天线射频端口的信号电平,从而判断是否会受到发射天线的电磁干扰。与传统的单纯观察设备的后端显示部分来进行干扰判断不同,射频信号测试与电子设备的后端信号处理能力无关,通过定量评估耦合能量的大小,进而可以总结通用的封闭桅杆的电磁干扰规律。试验结果表明,在封闭桅杆内同层、同面且上下布置的两副板阵天线间存在谐波干扰现象。然后,通过对天线特性、复合带通滤波层板特性、测试数据和桅杆内的电磁干扰路径进行大量、详细的理论分析来判断干扰来源。最终发现,电磁干扰很大程度上是由封闭桅杆内部发射天线的谐波通过天线边缘单元的直接辐射及内壁反射从而耦合到接收天线所造成,这是由于桅杆的封闭特性导致天线发射的带外能量无法射出,从而造成内部设备之间的电磁干扰。最后,针对此现象提出电磁干扰的一些控制措施,例如天线间敷设吸波材料、天线分层布置等。     

甚低频强电磁环境下屏蔽问题的探讨

讨论部分其低频设备数字化的需求以及工程技术上出现的不足,探讨数字集成电路在强电磁环境下电磁屏蔽,包括电磁屏蔽的技术、大型甚低频发信设备电磁辐射、强电磁环境下的屏蔽要求以及注意事项.     

基于多分辨小波分析的船舶电磁兼容测试技术研究

分析了由电气设备的静电放电引起的电磁干扰(EMI)的机理,利用小波分析的多分辨特性,对叠加噪声后的电磁干扰信号进行了时频分解,准确判断出放电干扰发生的时刻,提取出放电信号,从而实现了对静电放电的电磁兼容(EMC)分析,为进一步抑制干扰源提供了依据。     

SR743-FCP转叶式舵机电磁隔离阀故障自动监测系统的设计与应用

本文提出了某船SR743-FCP转叶式舵机电磁隔离阀故障的监控设计理念。该监控系统采用了闭合式开关和异或门比较器,将操舵信号源与电磁隔离阀动作信号源进行比较,一旦电磁隔离阀出现故障不能动作,系统将会自动发出报警信号,从而实现对舵机安全运行自动监测的功能,此设计在舵机实际操作中具有较高的应用价值。     

基于光电复合缆的水声信号采集发射传输系统

众所周知水下电磁环境复杂,在水下采用电缆传输电信号非常容易受到海洋电磁环境干扰,并且随着距离的增加,电信号受到干扰和衰减也就越大.因此水下中长距离的信号传输采用光电复合缆传输是一个比较好的选择,光纤用来传递水声信号,电缆用来传输电力.因此本文设计了一种基于光电复合缆的水声信号采集发射传输系统,能够很好地解决上述问题.本设计将要采集和发射的水声模拟信号在采集发射端和主机端转换成光信号,端到端之间的传输采用光信号,而采集发射端的供电则由光电复合缆的电缆提供.     

船舶电磁兼容测试技术

分析了由电气设备静电放电引起的电磁干扰机理,并利用小波分析的多分辨特性,对叠加噪声后的电磁干扰信号进行了时频分解,准确判断出放电干扰发生的时刻,提取了放电信号,从而完成了对静电放电的电磁兼容分析,为进一步抑制干扰源提供了依据.     

船用行程传感器电磁干扰信号抑制算法研究

航海事业的发展关系到国家经济的发展,目前许多海航行程传感器在实际工作中非常容易受到工作环境中电磁波的干扰,对海航事业的发展非常不利.本文基于船用行程传感器工作时电磁干扰信号的特点,借助不同噪声抑制算法对行程传感器的输出信号实施降噪、除噪实验,以期最大程度降低海航中行程传感器的噪声干扰,使得海航船舶可以正常工作.     

一种远距离复杂电磁环境中的通信方式及应用

在现代船舶控制系统中,复杂的电磁环境使数字信号的获取与远距离传输面临极大的挑战。本文采用数字式传感器采集数字信号,并将其转换成单位周期包含特定个基准晶振频率周期的频率信号,实现复杂电磁环境下的频率传输。相对传统的数字与频率成线性的D/F（Digital to Frequency Conversion）,F/D转换,数字与周期成线性的转换方式在实时性与精度上具有更大的优势。同时由于采用的是频率传输方式,对于使用环境的适应性更强。且可以根据使用环境的不同,选择最合适的频带,实现抗干扰能力的最大化。     

脉冲激光回波采集处理系统电磁兼容设计研究

信号采集处理电路是光电探测仪器的重要组成部分,对探测系统的性能有着十分重要的影响。激光器触发前产生的巨大充放电电流,会对系统中其他部分造成严重的电磁干扰,引发电磁兼容问题。文章根据脉冲激光回波信号特点设计了一种光电信号采集处理电路,对仅持续数微秒的脉冲激光回波信号进行高速采集。该采样电路垂直分辨率10bit,采样率60MPS,电路设计采用信号完整性设计思想,经验证可满足激光脉冲回波信号实时采样处理的要求。