復(fù)雜電磁環(huán)境下構(gòu)建頻譜管控策略研究

【摘 要】針對復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建了頻譜檢測、管控電磁環(huán)境策略，闡述了在戰(zhàn)場頻譜復(fù)雜環(huán)境下頻譜感知、檢測所需求的參數(shù)及可行性分析，并根據(jù)用頻裝備電磁環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)對電磁環(huán)境的需求，提出了一種適合軍隊(duì)復(fù)雜環(huán)境下的頻譜管控策略。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜電磁環(huán)境 頻譜管控 構(gòu)建

一、建模場景描述

戰(zhàn)場頻譜管理首先需要對周圍的戰(zhàn)場環(huán)境進(jìn)行檢測，因此一個(gè)自適應(yīng)的聯(lián)合頻譜管理的流程必須至少包含頻譜感知、頻譜分析和頻譜判定三個(gè)重要環(huán)節(jié)。圖1給出了一個(gè)戰(zhàn)場頻譜管理的實(shí)施流程。該實(shí)施結(jié)構(gòu)是是認(rèn)知無線電在軍事上的應(yīng)用，是一種能夠感知當(dāng)前軍事無線環(huán)境，并通過對環(huán)境的理解和學(xué)習(xí)，實(shí)時(shí)調(diào)整它的內(nèi)部配置，以適應(yīng)外部戰(zhàn)場環(huán)境變化的無線電的場景構(gòu)建。

二、頻譜管控需求參數(shù)

軍用認(rèn)知無線電能夠從其工作的無線環(huán)境中捕獲或者感知信息，從而可以標(biāo)識特定時(shí)間和空間內(nèi)未使用的頻譜資源（頻譜空洞），并選擇最適當(dāng)?shù)念l譜和工作參數(shù)包含吞吐量、誤碼率、干擾系數(shù)、頻譜利用率、功率消耗等對頻譜管控做實(shí)時(shí)調(diào)整。頻譜感知的主要功能是監(jiān)測可用頻段，檢測頻譜空洞；頻譜分析估計(jì)頻譜感知獲取的頻譜空洞的特性；頻譜判定根據(jù)頻譜空洞的特性和用戶需求選擇合適的頻段傳輸數(shù)據(jù)。盡管提高頻譜使用率是認(rèn)知無線電設(shè)計(jì)的初衷，但是同時(shí)也要考慮到系統(tǒng)的吞吐量，功率消耗，誤碼率和干擾等其他因素。因此，認(rèn)知無線電決策引擎就由這些優(yōu)化目標(biāo)共同影響決策，如表1所示。

三、頻譜管控對策

1.確立評價(jià)指標(biāo)體系

確立戰(zhàn)場電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系，主要依據(jù)戰(zhàn)場電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控系的構(gòu)成和功能任務(wù)。在復(fù)雜電磁環(huán)境中，電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控系統(tǒng)是由戰(zhàn)場電磁頻譜感知系統(tǒng)、電磁兼容分析系統(tǒng)、戰(zhàn)場電磁態(tài)勢顯示系統(tǒng)等系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)既有分工又密切協(xié)作，共同完成戰(zhàn)場電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控任務(wù)。為防止因人的認(rèn)識角度和看問題的能力不同，以及由此帶來的評估結(jié)果的不確定性，在確定指揮系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系的過程中應(yīng)遵循以下原則客觀性、完整性、獨(dú)立性、可測量性、一致性等。

2.提高頻譜感知的能力和頻譜數(shù)據(jù)處理能力

頻譜感知是指通過監(jiān)測、探測手段，全方位對戰(zhàn)場進(jìn)行感知，獲取數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成能為我所用的頻譜信息、態(tài)勢，是及時(shí)、準(zhǔn)確地了解戰(zhàn)場頻譜態(tài)勢的主要手段。頻譜感知能力分析主要從頻譜探測監(jiān)測能力的精度和穩(wěn)定性方面著手。

3.提高電磁兼容能力

電磁兼容能力是指電子設(shè)備、系統(tǒng)在規(guī)定的電磁環(huán)境中，按照設(shè)計(jì)要求而工作的能力，表征的是共存于同一電磁環(huán)境中的設(shè)備、系統(tǒng)間互相兼容的程度好壞，是設(shè)備、系統(tǒng)的一種重要的技術(shù)性能。從電磁兼容性、電磁干擾分析能力兩個(gè)方面對電磁兼容能力進(jìn)行分析。

4.提高戰(zhàn)場態(tài)勢顯示能力

戰(zhàn)場電磁態(tài)勢顯示就是對戰(zhàn)場上各種電磁信號的類型、屬性和分布情況進(jìn)行分析，并用圖形、分析報(bào)告等方法將戰(zhàn)場電磁態(tài)勢表現(xiàn)出來。戰(zhàn)場電磁態(tài)勢反映的是作戰(zhàn)地域電磁環(huán)境情況，如同作戰(zhàn)態(tài)勢一樣，已成為作戰(zhàn)指揮部門分析研究情況、部隊(duì)首長定下作戰(zhàn)決心的重要參考依據(jù)。因此，準(zhǔn)確掌握和及時(shí)發(fā)布戰(zhàn)場電磁態(tài)勢，已成為電磁頻譜管控的主要任務(wù)之一。

四、結(jié)束語

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，軍事電子裝備的種類將更加繁多，電磁信號將更加密集，戰(zhàn)場電磁環(huán)境將更加復(fù)雜，戰(zhàn)場電磁空間將成為敵我雙方搶先爭奪的“焦點(diǎn)”、密切監(jiān)測的“熱點(diǎn)”和嚴(yán)格管控的“難點(diǎn)”，如何構(gòu)建戰(zhàn)場電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控系統(tǒng)、如何評估戰(zhàn)場電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控系統(tǒng)效能等，是我們面臨的亟待解決的課題，仍需要進(jìn)行深入的理論研究和實(shí)踐檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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