短波数字电台模拟训练器的设计与实现

摘要

模拟训练系统是目前各国军队大力发展的技术之一。本文所研制短波数字电台模拟训练系统目的是开发一套性能先进，工作稳定，使用方便的模拟训练系统，代替目前部队使用的训练器材，解决部队训练中的设备瓶颈。 文章首先介绍了短波数字电台通信的基础理论，以及自适应通信和跳频通信的原理，分析了两种通信模式的技术指标和工作流程。 其次设计了短波数字电台模拟训练器的二级训练体系：局域网训练，广域网训练。详细分析了二种训练方式的工作模式及其关键技术。模拟训练系统采用开放的系统构架，通过设备的系统仿真，能够在PC终端中完成电磁环境的模拟。这种系统设计具有开放的设计思想，对于其它相关技术装备类的模拟训练系统的开发，都具有一定的参考价值。 然后重点研究了基于LabVIEW平台的短波数字电台模拟训练系统的软件设计。论文在分析了模拟训练系统的功能后，把系统的软件设计分为监控终端的软件设计、网络接口的软件设计和PC终端的软件设计三大模块，其中PC终端的软件设计根据功能又可分为普通通信模式、跳频通信模式和自适应通信模式。论文给出了每个模块所实现的详细功能、软件设计流程和实现这些功能的一些重要方法。 随后重点研究了基于Simulink的电磁环境仿真。首先研究了Simulink和LabVIEW的接口设计的方法，采用Matlab自带的RTW工具包把电磁环境仿真模型生成DLL文件，利用LabVIEW所提供的DLL接口与其进行交互式仿真。随后论文详细研究了跳频通信与自适应通信的电磁环境仿真。在跳频通信电磁环境仿真中给出了其仿真模型的原理，模型每个模块的详细设计，模型的验证，分析了在不同信干比下宽带阻塞式干扰、部分频带阻塞式干扰、转发式干扰和单频干扰对跳频系统的同步以及同步之后系统性能的影响；自适应通信电磁环境仿真中同样给出了其仿真模型的原理，模型每个模块的详细设计，模型的验证，分析了对于自适应通信的干扰策略，和不同信干比下宽带阻塞式干扰对其性能的影响。 最后本文对系统目前存在的一些问题做了探讨，并就系统的后续开发做了简要介绍。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外相关技术发展和研究现状

1.3本文的研究问题及主要工作

第二章短波通信技术与短波数字电台

2.1概述

2.2短波自适应通信技术

2.2.1自动选择呼叫

2.2.2接收自动扫描

2.2.3线路质量分析LQA

2.2.4自动链路建立ALE

2.2.5链路质量跟踪

2.3跳频通信技术

2.2.1跳频通信原理

2.2.2跳频通信的优点与局限

2.2.3跳频技术指标与抗干扰的关系

2.3某型短波数字电台

2.4本章小结

第三章 短波数字电台模拟训练器总体架构

3.1概述

3.2短波数字电台的功能与操作分析

3.3系统构架

3.4工作原理

3.4.1局域网模式

3.4.2广域网模式

3.5关键技术

3.6本章小结

第四章短波数字电台模拟训练器的软件设计

4.1概述

4.2模拟训练器的开发平台

4.3 PC终端程序设计

4.3.1 PC终端程序构架

4.3.2 PC终端电台功能仿真的设计流程

4.3.3普通电台模式

4.3.4自适应电台模式

4.3.5跳频电台模式

4.4网络接口的程序设计

4.4.1网络通信方式的研究

4.4.2基于Lab VIEW的UDP编程

4.4.3基于LabVIEW的Datasocket编程

4.5监控终端的功能设计

4.5.1监控终端软件功能

4.5.2监控终端软件设计流程

4.5.3接收并存储数据模块的软件设计

4.5.4实时监控模块的软件设计

4.5.5控制仿真模块的软件设计

4.4.6评分模块和数据查看模块的软件设计

4.5本章小结

第五章 电磁环境仿真设计

5.1概述

5.2 Matlab／Simulink与Lab VIEW接口设计

5.2.1 Simulink与Lab VIEW 混合编程的方法

5.2.2利用RTW设计接口基本原理

5.2.3 Simulink与LabVIEW接口设计的步骤

5.3跳频模式电磁环境仿真设计

5.3.1跳频通信系统电磁环境仿真的原理

5.3.2跳频通信模型中主要模块的设计

5.3.3跳频通信系统同步验证

5.3.4跳频通信电磁环境仿真分析

5.4自适应模式电磁环境仿真设计

5.4.1自适应通信系统电磁环境仿真的原理

5.4.2自适应通信模型中主要模块的设计

5.4.4自适应通信电磁环境仿真分析

5.5本章小结

第六章结束语

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果