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某侦察无人机遥控链路设计

作者:樊佳 张天平时间:2011-09-23来源:电子产品世界收藏

  对于在现代战场条件下的[1-2],强调的是能够在复杂、恶劣的地理环境、电磁环境下可靠传输。能否适应各种人为或非人为的干扰,在干扰情况下依然能够保持或者不丧失战斗力,是衡量一套系统能否适应现代战争的一个重要标准。因此,采用具有一定的抗干扰能力的测控体制,越来越成为军用的必然要求。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/123856.htm

  通信体制分析

  侦察无人机测控的上行遥控链路是由地面向空中无人机传递遥控指令、无人机接收并执行遥控指令的过程,遥控又称为“上行遥控”。遥控指令包括对无人机飞行控制的飞控指令和对任务设备工作控制的控制指令。完成遥控功能所需的所有电设备构成了“上行通道”,包括地面的发射设备和机载的接收设备。

  扩频(Spread Spectrum)是将待传送的信息数据用伪随机码调制,实现频谱扩展后再进行传输,接收端则采用同样的编码进行解调和相关处理,恢复原始信息数据。具有以下特点。

  1. 显著的抗干扰能力:通过在发送端采用伪随机码进行信号频谱的扩展,而在接收端采用相同的伪码进行相关解扩,使得系统可以有效地抑制或者躲避带内的各种窄带或宽带干扰信息,降低系统对于信噪比(S/N)的要求。

  2. 可检性低(LPI, Low Probability of Intercept):扩谱系统经过频谱扩展以后,功率谱密度显著降低,因而具有较好的隐蔽特性,不容易被侦破,对各种窄带通信系统的干扰很小。

  3. 抗多径衰落:由于扩谱码的良好的相关特性,可以利用伪码的相位差异分辨出不同的传输路径,因而可以采用RAKE的方式实现多径信号的能量搜集。应用于相对复杂的衰落信道时,可以有效地提高系统的增益和环境适应性。

  4. 具有多址(SSMA)能力:扩谱系统允许在同一信道内实现多用户同时工作,只要采用相同长度的不同伪码就可以实现码分多址(CDMA)技术,特别适用于战场环境下的多用户系统。

  另外,扩谱系统还具有频谱利用率高,容量大(可有效利用纠错技术、正交波形编码技术、话音激活技术等);能精确地定时、测距与定位;数模兼容,可开展多种通信业务等显著优点。

  在本文的无人机系统中,无人机工作于打击或侦察目标的上方,容易被敌方探测、干扰,影响正常的工作任务。要求上行遥控链路必须具有低的可探测性和检测性,并且具备一定的抵抗敌方干扰的能力,保证飞行控制信息的正常接收,保证无人机依照我方控制正常飞行,执行作战任务。因此,采用具有较高扩谱增益的直接序列扩谱系统完成上行遥控链路。

  同时,采用直接序列扩频体系,可以实现码分多址(CDMA)的多用户方式。执行任务时可以方便地动态配置各个用户的用户码,提升了系统的保密特性。地面站根据不同用户的控制码可以方便地同时控制多架飞机组合完成任务,扩展了系统的任务范围,增强了系统的战斗力,提高了系统的作战功能,从而更大地发挥系统的作战效益。

  工作原理和框图

  采用软件电思想[3-4],设计无人机遥控链路的扩频发射机原理框图如图1所示。遥控链路的地面设备从地面飞控系统获取遥控指令或者航迹数据,采集后经信息组帧、信息交织、信道编码、伪码扩频、差分编码、基带频谱成型、BPSK调制、频率变换、功率放大、射频频谱成型,最后由射频天线发射。



关键词: 测控系统 无线 201108

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