美军战场频谱管理现状与发展

在现代战争中,电磁频谱管理是实现电磁协同的保证,是取得战争胜利的保证。阐述了战场频谱管理的基本概念,重点介绍了战场频谱管理的典型流程以及美军典型的战场频谱管理系统,然后分析了战场频谱管理未来的技术发展趋势,期望为后续研究提供一定的参考。     

一种空中联合作战频谱感知方法

现代联合作战中,有效的频谱感知可以提高电磁态势感知能力,避免自扰互扰问题的出现。通过将传统集中式频谱感知架构中的非指挥节点拆分为次级节点和三级节点,以能量感知为基本方法并对感知信息进行二次融合,形成了分布式频谱感知模型。仿真结果表明,分布式频谱感知模型不但在感知性能上较传统感知模型提高5%左右,而且在感知性能相同的条件下,指挥节点的带宽拥堵率仅为传统模型的10%~20%,达到了提高频谱利用率的目的。     

一种低速采样的协同宽带频谱感知方法

频谱感知是通信系统抗干扰和智能化的关键能力。针对认知无线电系统窄带频谱感知技术受制于数模转换器件的发展水平，难以解决认知无线电系统宽带、实时频谱感知的问题，提出一种多节点协作的认知无线电系统宽带频谱感知方法。该方法设计由多个认知节点对目标频段执行次奈奎斯特采样来降低采样速率，采用能量检测方式对采样矢量进行集中式融合判决，实现宽频段范围内干扰信号的谱定位和判断，降低各个感知节点的采样速率，支撑认知网络系统构建高实时、宽频带频谱感知的能力。计算机仿真试验结果表明，所提方法达到90%检测概率时压缩比要求为0.025，具有可靠性与有效性。     

频谱失配情况下TDCS性能分析及感知结果交换机制

在变换域通信系统(TDCS)中,通常假设收发两端频谱感知结果是一致的,若收发两端频谱感知结果不一致会使TDCS性能恶化。基于TDCS的基本原理,对收发两端频谱感知结果不一致(频谱失配)时的误码率性能进行了理论分析,推导并仿真验证了频谱失配情况下,理论误码率的表达式。为解决频谱失配对TDCS影响,提出了一种不需任何附加控制信道的TDCS收发两端交换频谱感知结果的机制。利用该方案,收发两端在交换各自的频谱感知结果后,利用双方频谱感知结果的交集进行通信,相当于收发两端处于同一频谱环境。最后,对该频谱感知结果交换方案进行了简单的理论分析。     

一种贪婪的异构多信道并行合作频谱感知方法

为了同时对多个异构信道进行有效地合作频谱感知,并克服现有方法中只考虑检测准确性而忽略感知开销和系统效益,忽略不同认知用户对不同异构信道感知性能的差异以及参与合作感知的认知用户较多等问题,提出了一种贪婪的异构多信道并行合作频谱感知方法。根据对感知开销和传输收益的定义,充分考虑不同认知用户对不同异构信道感知性能的差异,利用贪婪算法在多个认知用户和多个异构信道间最优地进行感知任务分配,使总系统效益最大。仿真结果表明,所提方法与基于迭代匈牙利的并行合作频谱感知方法、改进的基于迭代匈牙利的并行合作频谱感知方法和随机的合作频谱感知方法相比,能够获得较高的总系统效益,且所需的参加合作感知的认知用户数较少。     

频谱感知技术在短波通信中的应用

为了提高短波通信的频谱利用率,需要对短波频谱进行实时准确的频谱感知.针对短波信道特点,对几种频谱感知方法能否适用于短波通信系统进行了分析.结合国内外军用认知无线电的发展,并充分利用能量检测速度快、循环谱特征检测精度高的优点,提出了一种能量和循环谱特征联合检测的方法,并给出了基于感知技术的短波电台的基本架构,为缓解短波信道资源紧张提供了一条途径.     

美陆军战场应用软件发展综述

陆军装备信息化建设对战场信息系统的指挥控制、态势感知、部队跟踪等能力提出了更高的要求。从美陆军利用战场应用软件加速其装备现代化转型的发展动因出发，总结了美陆军战场应用软件的发展现状，分析了目前正在发展的典型项目及其技术难点，包括战术应用软件、任务指挥软件套件、态势感知与指控软件。在此基础上，指出软件应用是陆军战场信息系统摆脱“烟囱式”架构、保持新技术同步的一种有效发展途径。     

随机共振在认知无线电频谱感知中应用的最新研究进展

频谱感知是认知无线电网络的一项关键技术。低信噪比（SNR）环境下频谱检测的性能会大 幅降低,而随机共振（SR）能 有效提高信号信噪比,所以将其应用到频谱感知中,能增强认知用户对主用户（PU）的检测 性能。〖JP2〗首先介绍了随机共振在认知无线电频谱感知中应用的最新研究进展,包括随 机共振在 本地感知中（如能量检测、协方差矩阵频谱感知、循环平稳特征检测）及协作感知中的应用 ,然后指出了随机共振在认知无线电频谱感知中还有待解决的问题,并提出了下一步的研究 方向。     

认知无线电频谱合作检测技术

认知无线电通过灵活地感知环境的变化,探测暂时末被使用的频谱孔,为未授权用户提供接入机会,大大地提高了频谱利用率,被认为是当前解决频带使用拥挤的最佳方案。频谱检测是认知无线电中极其重要的环节,目前频谱检测技术的研究主要包括两方面:非合作检测和合作检测。本文重点介绍认知无线电频谱检测的合作检测方式、系统模型、监测协议、检测机理及常用的检测算法等,并总结了目前频谱检测技术中有待解决的一些关键问题和技术。     

基于多尺度小波模极大融合的宽带频谱感知算法

针对传统宽带频谱感知算法速度慢、设备复杂度高、对实际信号适用性不强等问题, 提出了一种基于多尺度小波模极大融合的宽带频谱感知算法,根据信号带宽等因素选择合适 尺度下的小波变换结果进行信号检测,能够准确估计频带范围内信号个数、载频、带宽、信 噪比等参数。实际信号测试证明了这一算法的有效性。该算法对频谱监测、认知无线电（CR ）频谱感知具有一定实用价值。     

一种基于遗传算法的战场频率分配方法

分析了遗传算法的原理及其在频率分配领域中的应用,提出了一种启发式战场频率 分配方法。该方法通过改进传统遗传算法的选择、交叉、变异过程来实现频率分配的特殊 用途,并借助代价函数对生成的频率分配方案进行质量评估。仿真结果表明,该方法能够在 一 定程度上提高频谱资源的使用效率,可为从事频谱管理等相关行业的技术人员提供参考。     

低轨时差频差系统对运动目标的定位能力

战场高速运动目标往往具有高威胁性，现有天基电子侦察手段对此类目标的定位跟踪能力已经难以适应现代战场感知需要。通过研究时差频差定位原理，在现有双星体制基础上构建了三星时差频差定位体制；同时结合卡尔曼滤波算法，实现了对空中高速运动目标的定位和速度估计。经计算仿真，系统对空中高速运动目标的定位精度达到了几公里量级，速度估计误差达到了10 m/s量级，充分验证了方法的工程可行性。通过上述改进，大幅扩展了天基时差频差系统的应用范围，将有力提升天基系统的战场感知能力。     

基于“北斗”的战场移动装备域间身份认证方法

为了实现对移动装备在不同管理域间切换时身份的快速、安全认证,基于“北斗”卫星导航系统所提供的安全可靠的短报文通信功能和高精度的授时功能,提出了一种基于“北斗”的战场移动装备域间身份认证方法,设计了基于“北斗”的战场移动装备域间身份认证体系结构和战场移动装备域间身份认证协议。该认证体系采用两级认证机制。整个移动网络通过“北斗”系统的高精度授时实现全网时钟的精确同步,将“北斗”系统提供的时钟信息作为时间戳加入到身份认证信息中,并利用“北斗”系统传输身份认证信息。经过对协议的安全性分析表明,该协议安全可靠,可以实现域间身份认证时新管理域中的认证中心与移动装备的双向认证,也可以实现移动装备的匿名认证,同时具有抗重放攻击能力。此外,该协议有效地减小了家乡域认证中心的开销。     

基于分离卷积的战场目标聚集行为识别

针对大部分行为识别算法效率较低，难以应对大规模影像识别任务的问题，一方面，提出一种结合双流结构与多纤维网络的双流多纤维网络模型，分别以RGB序列、光流序列为输入提取视频的时空信息，然后将两条支路网络的识别结果进行决策相加，提高了对战场目标聚集行为的检测效率与识别准确率；另一方面，提出一种结合分离卷积思想与多纤维网络的双流分离卷积多纤维网络模型，进一步提高网络检测效率与抗过拟合能力。实验表明，在建立的情报影像仿真数据集中，上述算法能够有效识别出战场目标聚集行为，在大幅提升检测效率同时实现了识别准确率的提升。     

战场侦察雷达技术概述

首先介绍了战场侦察雷达的特点和主要功能.在天线、信号处理、数据处理、伺服等领域采用了各种技术,从而保证战场侦察雷达在具有强烈地杂波的复杂环境下,能够探测并提取目标信息,完成作战使命.最后简介了战场侦察雷达的技术发展趋势.     

基于战场仿真的智能指挥控制系统总体设计

研究了国内外先进的指挥控制系统,从未来信息作战方式、作战环境、作战需求等方面 重点分析了新型指挥控制系统的体系架构。在传统的指挥控制系统上结合指挥中心和各区域 级单位各自 的情报业务需求,提出了自顶向下、分区管辖、分级分层的体系结构。在战场态势推演下实 现对红蓝双方在特定战场环境中可能采取的侦察和作战行动的分析与预判,指出了实现智能 化 指挥控制系统的关键技术及方案。     

S-T线性耦合级联混沌扩频码及其性能分析

针对传统混沌映射迭代生成的时间序列复杂度低且序列取值范围受映射参数控制的问题,提出了一种基于S-T耦合级联混沌映射的扩频码生成算法。先通过引入耦合控制因子对满映射条件下的Sine映射和Tent映射进行线性耦合,在保持系统动力学结构完整性的前提下减弱了混沌参数取值对序列取值范围带来的影响,极大地增加了扩频码的地址空间。进一步,继续将耦合映射与Sine映射级联后作为扩频码生成器的驱动内核,通过级联的方式显著提升了映射迭代生成时间序列的复杂度,使得所生成的扩频码具有更强的伪随机特性。最后,基于Simulink平台搭建了加载S-T混沌扩频码的直序扩频系统,测试了在不同噪声环境下系统的误码率。实验结果表明,与基于原有传统映射的扩频系统相比较,基于线性耦合级联映射的扩频系统具有更低的误码率。