推荐 | 复杂电磁环境下通信效能评估验证系统

hirain

      在通信对抗仿真或组网验证实验中，需要在尽可能逼真的外场乃至战时无线信号环境下进行试验，才能有效地进行对抗与通信组网效能评估，为装备的定型提供真实可信的技术依据。然而，外场试验成本高、投入大，试验场景难以100%复现。

      复杂电磁环境通信效能评估验证系统可在内场环境下进行建设，建立满足电磁环境适应性研究要求的电磁环境综合动态特性模型库，建立完善的复杂电磁环境度量理论与度量指标体系，形成满足电磁环境分析、系统建模、效能仿真、分析评估等应用需求的度量方法，实现逼真的复杂电磁环境模拟，从而检验出设计的数据链/ 通信系统技术指标是否合理，或者被测终端装备的实际战术性能，大幅降低昂贵的外场测试费用，并帮助开发人员及早找出可能存在的设计缺陷，缩短开发周期并节省因质量缺陷而带来的相关质量成本。

解决方案
总体方案
      复杂电磁环境通信效能评估验证系统主要包含无线信道模拟器HiComent 与通信干扰模拟器。系统具备高度可定制性，能够满足飞行器、卫星、航空器、地面节点等不同类型、不同制式通信终端在样机测试阶段、定型测试阶段等不同阶段的测试验证需求。

      典型的应用场景与系统架构如下图所示：

      无线信道模拟器HiComent 与通信干扰模拟器均能在独立通道上收到来自发射端的N 路射频信号，然后根据实时配置指令调整不同路信号间的影响效果，控制实现信道与干扰效应，再发送到接收端。控制上，主控软件完成通信终端节点轨迹计算、信道干扰控制与通信终端波形控制，其中信道干扰控制与通信终端波形控制的依据来自接收端的闭环反馈信息，该反馈信息由上位机分控软件实时上报。上位机分控软件可以接收主控软件的控制指令，并分发到通信终端和模拟器设备进行配置；也可以独立地控制通信终端和模拟器设备。闭环反馈控制的原理是根据接收端解调信号的性能评估结果、信道当前参数，结合当前节点的轨迹和姿态等特征，调整信道模型和相关参数，从而更加逼真的模拟真实复杂电磁环境环境。

      无线信道模拟器与通信干扰模拟器的通道数可以定制，也可通过定制化的高速基带数据交互设备实现多模拟器的全交叉互联。

主要功能

● 在实验室为数据链及通信网络设备模拟真实的、100% 可重复测试的外场无线环境

● 对于外场测试无法构建的各种无线信道或干扰工作场景进行预研测试

● 通过闭环实时信道 / 干扰选择与信道 / 干扰特征模拟，实现对大量工况、复杂工况的精确再现

● 可复现极高多普勒频移、极长时延及剧烈变化的动态范围以及海上、星间、弹间、空空、空地等多种军用战场情景，支持预定义标准信道模型和用户自定义信道模型，并可根据用户需求定制军用通信信道模型

● 可复现单频、扫频、噪声、梳状谱、转发等单项干扰或复合干扰情景，对数据链及通信网络的抗干扰特性进行性能测试，可根据用户需求定制军用通信干扰模型

● 详细技术指标请参见“无线信道模拟器”

主要特点

● 提供了基于复杂电磁环境模拟的内场综合测试的一体化解决方案

● 支持对信道模拟、干扰模拟的运行状态情况进行监控、记录与导出，包括工作状态、工作参数、输入输出、数据管理、通信接口等

● 支持实验复杂电磁环境参数的手动配置与闭环自动控制

应用 & 案例

某复杂电磁环境适应性验证评估系统

      为在实验室环境下对复杂电磁环境下实装数据链节点的通信效能进行测试与评估，提升外场测试效率与成功率，某单位进行了多网络节点复杂电磁环境适应性验证评估系统建设。

      润科通用为该单位提供了支持64 个数据链节点的全交叉全互联复杂电磁环境适应性模拟，包含无线信道模拟与通信干扰模拟，主要指标如下：

● 支持 64 个实装数据链节点的全交叉全互联

● 支持对 64 个实装节点间任一互联无线传输信道的独立定义与控制

● 频段覆盖 1MHz~6GHz，可通过变频模块扩展至40GHz

● 支持闭环反馈，支持信道与干扰的实时配置

● 支持本地触控操作与远程配置操作

● 支持根据作战想定推演提供的场景地理信息和节点拓扑轨迹，选择信道模型和相关参数，配置复杂电磁环境

      该系统解决了传统实装数据链设备外场测试效率欠缺成本高昂的问题，一方面通过作战想定软件提供的场景完美复现了外场工况乃至战时想定工况，使得外场测试能够移植到内场进行；另一方面，支持多达64 个节点的全互联，大幅提升了试验规模，从而将对少量节点通信效能测试评估提升到对大量节点网络效能测试评估的层面，为未来网链融合及军事信息网络化打下试验基础。