复杂电磁环境
论复杂电磁环境的基本问题 pdf
论复杂电磁环境的基本问题 pdf
复杂电磁环境是信息化时代中一个不可避免的问题,而针对这个
问题,论文是必不可少的研究成果之一。
电磁环境的复杂性在不同的
领域表现出来的形式也各异,但是总体来讲主要集中在以下三个方面。
一、电磁波的竞争和干扰
这是复杂电磁环境最直观的表现之一,会出现很多与之相关的问题,在通讯领域最为明显,引起的干扰也极为明显,例如无线电频率
的冲突,或是互相侵扰带来的干扰。
因此我们需要关注与处理这其发
生的原因和问题,并且设计合适的技术以应对这样的干扰,避免其对
网络带来的恶劣影响,提升信息技术系统的稳定性和可靠性。
二、电磁波的安全问题
电磁波的安全问题主要体现在通讯技术和保密领域。
传统通信方
式中,串谋者非常容易通过受信联接获取信息,现代通信技术中,数
据的安全性要求更加严格,数据传输的可靠性和保密性可能会受到各
种因素的影响。
因此,我们也需要针对这一方面提出相应的技术解决方案。
三、电磁波空间利用的可行性问题
随着科技的迅猛发展,许多国家的工业生产都采取了无线科技的
方式,这意味着电磁波空间利用的可行性也将成为一个问题。
未来的
科技会更加注重节约能源,环境保护以及无线能源的利用,因此我们
需要围绕这些问题,来提高电磁环境的空间利用率和管理可靠性。
总而言之,复杂电磁环境的问题在不同领域具有不同的表现形式,因此,在研究复杂电磁环境的问题时,最好确保我们对于我们关心的
问题所围绕的领域有一个清晰的界定,从而更有效地处理和解决问题。
同时,我们也需要关注世界上最先进的技术,提出对应标准,促进身
边复杂电磁环境的管理和治理。
复杂电磁环境复杂度评估方法
研究意义
评估复杂电磁环境的复杂度有助 于了解电磁辐射的分布、强度和 变化规律,为军事行动提供决策
支持。
通过评估复杂电磁环境的复杂度, 可以预测和预防潜在的电磁干扰 和攻击,提高武器装备的可靠性
和安全性。
评估复杂电磁环境的复杂度有助 于推动电磁环境领域的理论和技 术研究,促进军事技术的进步和
发展。
02 复杂电磁环境基础
性。
电磁兼容性
电磁兼容性标准
电磁兼容性设计
为了确保各种电子设备能够在同一环 境中正常工作而不产生相互干扰,需 要遵循相关的电磁兼容性标准。
在产品设计阶段就需要考虑电磁兼容 性问题,通过合理的电路设计、屏蔽 措施、滤波技术等手段提高设备的电 磁兼容性。
电磁兼容性测试
电磁兼容性测试包括辐射骚扰测试、 传导骚扰测试、抗扰度测试等,用于 评估设备在复杂电磁环境中的性能表 现。
复杂电磁环境复杂度评估方法
目 录
• 引言 • 复杂电磁环境基础 • 复杂电磁环境复杂度评估方法 • 评估方法应用与案例分析 • 未来研究方向与展望
01 引言
研究背景
现代战争中,电磁环境日益复 杂,对军事行动和武器装备性 能产生重要影响。
复杂电磁环境已成为制约信息 化战争胜负的关键因素之一。
评估复杂电磁环境的复杂度对 于提高军事行动的效率和安全 性具有重要意义。
引入人工智能技术
利用人工智能技术对复杂电磁环境进行智能分析和处理,提高评估 的自动化和智能化水平。
建立标准化的评估流程
制定标准化的评估流程和规范,确保评估结果的准确性和可靠性。
拓展评估方法的应用范围
拓展应用领域
将复杂电磁环境复杂度评估方法拓展应用于通信、雷达、导航、 电子战等领域,满足不同领域的需求。
复杂电磁环境模拟系统
复杂电磁环境模拟系统复杂电磁环境模拟系统用于在桌面环境下,采用射频注入的方式模拟各种真实复杂电磁环境,使被测设备在该可控环境下进行指标和功能测试,以检验被测设备在实际电磁环境下的性能,从而在研发阶段就解决被测设备在实际电磁环境下可能遇到的问题。
复杂电磁环境模拟系统可根据配置动态生成用户所需的多路具有复杂信号特征和复杂逻辑关系的电磁信号,包括通用信号、雷达发射信号和目标回波信号、运动目标和多目标信号、卫星通信和导航信号、测控及遥感信号、电子战信号等,并具备信号捕获、记录和动态回放的功能。
●具备复杂特征电磁信号产生功能,支持多音、连续波、各种脉冲调制、脉内调制、模拟调频调幅调相、数字调频调幅调相、噪声调制、频率捷变等●具备多种用途信号特征模拟能力,信号特征库覆盖各种体制雷达、常规通信、电子战、侦察、遥感、测控、卫星通信、引导、导航定位、数据链等各种应用场景● 具备多通道相参、非相参信号产生功能 ● 具有基带、中频、射频多种信号形式输出能力 ● 具备运动目标信号特征模拟和动态场景模拟功能 ● 具备多目标信号模拟功能● 具备延时、多普勒、多径衰落等信道特征模拟能力 ● 具备多通道射频信号合成分配功能 ● 具备信号采集和动态无缝回放的功能 ● 具备远程控制能力 ●具有良好的可扩展能力概述功能及特点● 工作频段范围:DC~40GHz● 最大模拟带宽:20GHz (f ≤20GHz ),2GHz (f>20GHz ) ● 输出功率范围:-80dBm~-10dBm (仪器端口)● 输出信号典型相位噪声(1GHz):≤-79dBc/Hz@10Hz ,≤-124dBc/Hz@10kHz ● 频率转换时间:最短可达100ns ● 模拟器相位变化时间:10ms● 一次试验单台模拟器的脉内信号形式:≥50种 ● 模拟信号脉冲脉宽范围:20ns~20ms ● 模拟信号脉冲PRI 范围:100ns~100ms ●模拟信号达到时间精度:优于0.1ns复杂电磁环境模拟系统分为软件平台、硬件平台以及信号检测系统三大部分。
复杂电磁环境及防护
复杂电磁环境及防护复杂电磁环境可以综合定义为:在某一空间内由时域、频域、空域和能量域分布复杂的多种电磁信号叠加,它对电子装备、火工品、燃油和人员等有不同程度的危害。
复杂电磁环境是综合性名词,主要用于顶层策划和宏观分析。
实质上电磁环境都是复杂的、动态的,在技术设计层面都应进行分解和分类,成为可描述的技术参数。
1.1 按电磁能量的来源划分有:(1)自然电磁现象和人为电磁现象(2)我方电子装备辐射和敌方电子装备辐射(3)无意电磁辐射(电磁兼容范畴)和有意电磁辐射(电子对抗范畴)1.2 按电磁场信号特性划分有:(1)随机或无规则波形(2)无调制波形(脉冲,连续正弦波)(3)调制波形(脉冲调制,模拟量调制)在电子装备使用过程中,使用方常常应用“复杂”这个词来形容装备附近的电磁环境,其原因是多方面的。
(1)电磁环境集成的不确定性电子装备在不同空间电磁信号的叠加是不确定的,电磁信号的组合受多种因素限制。
(2)电磁环境测量的不确定性电磁环境测量数据受时间,方向及频谱等因素影响。
测试结果具有统计特性,另外,在特定条件下,电磁干扰信号电平是很低的,例如雷达接收机极限灵敏度-110dBm,天线增益40dB。
其干扰信号用一般干扰测量仪或频谱仪是测不到的。
(3)未来战场上广泛使用电子对抗技术和强电磁脉冲技术,这些技术参数是不可预知的,并且攻防双方都应用可变参数。
为了进行电磁防护,提高电子装备的电磁生存能力,电子装备设计时需要对可能造成电磁干扰的电磁环境进行分类分析。
2.复杂电磁环境的分析2.1 电子对抗(电子战)和电磁环境效应内容的区别电磁环境效应是在能量域研究电磁能量对电子装备、军械等的影响。
主要涉及电子装备(含接收器通道外)对电磁能量敏感程度,并且要求对接收器通道内器件不损坏、不烧毁。
电子对抗是在信息域研究接收器通道内的电子对抗。
主要通过信号处理剔除干扰,当然也应用了信道捷变频,天线旁瓣对消等措施。
电磁环境效应包含了一些电子对抗的内容,但电子对抗有其独特的技术内容,两者有较大区别。
复杂电磁环境到底有多复杂
织、对抗与非对抗电磁信号共存的状况,要求任何一方不能使用超越对方之外的电
磁空间来组织使用电磁设备,战场欺骗、电磁伪装也不能忽视对方的电磁空间来组
织使用设备。另外,电磁频谱具有复用性的物理特性,即多种电磁设备虽然使用相
同的频谱波段,但是当他们不工作在相同的频率范围时或不在同一方向、同一空域
全过程,因此在研究这种对抗性时,必须从军事行动的全局来把握。电磁环境效应
的多重性。首先,电磁频谱作用多元。作战及其指挥活动中的电磁频谱,有的是战
场信息的主要媒介,是作战双方获取、传输战场信息的重要手段;有的是电子对抗
的重要媒介,是作战双方的电子信息侦察与反侦察、干扰与反干扰、破坏与反破坏
其在频域、时域、空域和信号样式等方面的变化来反映:在频域方面,电磁信号的
频率常以频繁的跳变等形式来获取最佳工作效果;在时域方面,各类电磁信号按照
一定的作战程式、战场态势和战术方案,有目的出现和消失;在空域方面,各个具
体位置上的电磁环境不尽相同,同一位置的电磁环境随着时间的不同甚至方向的不
对抗激烈、动态多变的战场电磁环境,并且愈来愈呈现出复杂性的特点,因此我们
称之为“复杂电磁环境”,即“复杂的战场电磁环境”。复杂性是战场电磁环境最
本质的特性描述,它直接表现为在特定的作战时间和空间内,为完成特定的作战任
务,在自然电磁辐射影响的基础上,由各种电子设备产生的电磁辐射和信号密度的
境的感知是不同的。例如,对于工作在米波波段的雷达来说,厘米波波段的电磁环
境再复杂,它也很难感知;雷达的主波瓣和副波瓣对电磁环境的感知也不一样,主
波瓣方向对电磁环境较敏感,副波瓣方向则较迟钝,干扰信号比较容易通过主波瓣
实施干扰,而通过副波瓣则较困难。
复杂电磁环境下电子设备抗干扰技术研究
复杂电磁环境下电子设备抗干扰技术研究一、引言在现代社会,电子设备得到了广泛的应用,包括通讯、计算机、汽车、工业控制等领域。
然而,因为各种原因,电子设备在复杂电磁环境中难免受到干扰。
因此,电子设备抗干扰技术与应用成为了相关研究的重要一环。
二、电磁环境介绍电磁环境是指电磁场对周围介质的影响,包括电压、电流、电磁波以及辐射等因素。
电磁环境有很多种,包括业余无线电台、电力变压器、航空航天、电视台等。
这些电磁干扰的影响可能会导致电子设备的性能丧失,甚至失效。
三、电子设备抗干扰技术为了提高电子设备的性能和可靠性,需要采用一些技术来抵抗电磁干扰。
下面列举了几种常见的电子设备抗干扰技术:1.屏蔽技术:使用屏蔽材料将电磁场隔离开来,从而减少电磁干扰对电子设备的影响。
2.滤波技术:使用滤波器将干扰信号滤除,从而减小电磁干扰的影响。
3.接地技术:良好的接地可以降低电子设备的干扰水平。
正确的接地是抗电磁干扰的关键之一。
4.数字信号处理技术:通过数字信号处理技术对电路进行处理,可以抵抗电磁干扰对数字信号的影响。
5.故障监测技术:通过实时监测电子设备的故障信息,在电子设备受到干扰时进行实时修复,以保证电子设备的正常运行。
4、电磁兼容性测试要了解电子设备的抗干扰性能,需要进行电磁兼容性测试。
根据要测试的设备类型和测试流程,可以分为常规测试和专项测试两种类型。
常规测试是指对一般类型的电子设备进行测试,包括辐射测试和传导测试;专项测试则是指对一些特殊类型的电子设备进行测试,包括车载设备测试、医疗设备测试等。
为了保证测试的准确性和可重复性,需要采用合适的测试流程和测试设备。
在测试过程中,需要注意测试条件和测试环境对测试结果的影响。
同时,需要对测试结果进行分析和评估,从而确定电子设备的抗干扰性能是否符合要求。
5、电子设备抗干扰技术的应用领域电子设备抗干扰技术的应用领域十分广泛。
下面列举了几个典型的应用场景:1.军事领域:军事设备在战场环境中需要具备良好的抗干扰性能,以保证正常的指挥和通讯。
浅谈复杂电磁环境
浅谈复杂电磁环境随着科学技术的发展,各种装备的日益现代化,微电子器件和电发火装置大量增加,现代化的机电系统的电磁敏感度越来越高。
另外,在高技术条件下,空间的电磁环境日益复杂,除雷电、静电等自然危害源之外,还有通信、雷达、电子战装备和定向能电磁脉冲武器、电磁脉冲炸弹等人为电磁危害源。
这些复杂多变的电磁环境,尤其是静电放电和高功率微波等快上升沿脉冲电流形成的电磁脉冲场,对装备的安全性乃至生存能力构成了严重的威胁。
因此,研究电磁环境效应及其防护对策,己成为当今各发达国家研究的重要课题之一。
1、电磁环境与电磁环境效应电磁环境是指存在于给定空间所有电磁现象的总和。
构成电磁环境的各种电磁危害源十分复杂,既有雷电、静电之类自然电磁危害源,又有雷达、通讯、广播、电子对抗等射频源和定向脉冲弹之类的人为电磁危害源。
这些危害源总体或某一种对装备或生物体的作用效果称作“电磁环境效应”( electromagnetic environment effects),一般简称为E3问题。
美国政府工作报告在1991年就强调指出:“应把电磁环境效应和每个武器系统的维修计划与集成化后勤保障计划放在同等重要的地位”。
此后,美国国防部还专门召开电磁环境会议,研究E3与信息战的问题。
目前,美军有世界上规模最大、设备最先进的陆、海、空三军电磁脉冲效应研究机构。
该研究机构着重于军事项目和暴露环境的研究,并对美军各种电磁辐射装备提出暴露标准。
科索沃战争和“911”之后的伊拉克战争都表明,美国十分重视用电磁炸弹和电磁脉冲武器打击重要军事目标和电台等民用设施。
可见,电磁环境效应尤其是电磁脉冲或高功率微波武器,在未来对各种电磁敏感系统的威胁是不可忽视的。
2、电磁环境的作用机理及其效应在电磁脉冲效应研究中,人们十分关注电磁脉冲的作用机理与效果,尤其是快上升沿的电磁脉冲对武器装备的影响具有奇特的作用。
实验研究表明,各种电磁危害源主要是通过能量的传导耦合或辐射耦合模式发生作用。
复杂电磁环境内涵及效应分析
2装备指挥技术学院学报2008年1.1电磁环境与复杂电磁环境应定义为:电磁环境对军队、设备、系统和平台作电磁环境(electromagneticenvironment,战能力所产生的影响。
它包罗所有的电磁学科,EME)一般是指存在于某场所的所有电磁现象的如:电磁兼容性与电磁骚扰,电磁易损性,电磁脉总和E1。
21。
冲,电子防护、电磁辐射对人员、军械和挥发性材文献[3]中将电磁环境定义为:在特定的行动料的危害,以及闪电和沉积静电(P—static)等自然环境里军队、系统或者平台执行其规定的任务时现象效应,简称E3[6]。
图1是美军关于电磁环境可能遇到的,在各种频率范围内由辐射或传导的效应的示意图。
电磁发射(水平)功率和时间分布的结果。
它是电磁骚扰,电磁脉冲,电磁辐射对人员、军械和挥发.性材料危害,以及雷电和沉积静电等自然现象的综合。
前苏联《军事百科全书》对电磁环境的定义是:影响无线电装置或者其部件工作的电磁辐射环境。
规定区域内或者目标上的电磁环境,主要取决于无线电装置(及其部件)的数量、工作状态、挚!翟辐掣零妻竺:。
苎县要玲塑:,警孳量苎罂图l电磁环境效应示意图电子战双方在特定的感兴趣的区域内,由使用各自电磁能的电子战系统构成的信号和信号密度的1.3电磁骚扰与电磁干扰总和‘引。
国军标GJB72A一2002中将电磁干扰(elee-从未来战场可能遇到的电磁环境的构成和特tromagneticinterference,,EMI)规定为:任何能点来分析,基本上可以将战场条件下的电磁环境中断、阻碍,甚至降低、限制无线电通信或其他电定义为:在特定的战场空间内,对作战行动有影响气电子设备性能的传导或辐射的电磁能量。
的自然电磁现象和人为电磁现象的总和。
美军将电磁干扰定义为:任何中断、阻碍或降战场电磁环境的构成因素有很多,既有自然低、限制电子或电气设备工作效能的电磁扰动。
因素又有人为因素。
在人为因素中,既有有意电电磁干扰可以是有意的,如某些形式的电子战;也磁干扰,又有无意电磁骚扰,即在人为因素中,既可以是无意的,如寄生辐射与响应、交叉调制所产有军用电磁辐射,又有民用电磁辐射;既有我方电生的结果等口]。
复杂电磁环境的分析与建模
技术创新与应用前景
技术创新:开发新型电磁材料、电磁屏蔽技术、电磁兼容技术等
应用前景:在军事、航天、通信、医疗等领域具有广泛应用前景
挑战:电磁环境复杂多变,需要不断更新技术以适应新的挑战 未来发展:随着科技的进步,电磁环境将更加复杂,需要不断探索新的 解决方案和技术手段。
THANK YOU
汇报人:
统计建模的方法:包 括回归分析、时间序 列分析、贝叶斯网络 等
统计建模的应用:在 复杂电磁环境中进行 预测、优化和决策
统计建模的挑战:如 何准确描述复杂电磁 环境的特征和规律, 如何提高模型的准确 性和可靠性
混合建模
混合建模的概念:将多种建模方法相结合,以更好地描述复杂电磁环境的 特性
混合建模的优势:提高建模精度,降低建模难度,提高建模效率
混合建模的方法:包括物理建模、数学建模、统计建模等
混合建模的应用:在电磁环境分析、电磁干扰预测、电磁兼容设计等领域 有广泛应用
ห้องสมุดไป่ตู้
模型验证与评估
验证方法:仿真实验、实 际测试等
评估指标:准确性、稳定 性、可靠性等
评估结果:模型性能、适 用范围等
改进措施:优化模型、调 整参数等
复杂电磁环境的应用场景
雷达系统
复杂电磁环境的分析与建模
汇报人:
单击输入目录标题 复杂电磁环境概述 复杂电磁环境的分析方法 复杂电磁环境的建模技术 复杂电磁环境的应用场景 复杂电磁环境面临的挑战与未来发展
添加章节标题
复杂电磁环境概述
定义与特性
复杂电磁环境:指由多种电磁波源、多 种电磁波频段、多种电磁波传播路径、 多种电磁波传播方式构成的电磁环境
电子对抗系统
电子对抗系统的定义和作 用
复杂电磁环境简介
复杂电磁环境主要是指:在一定的作战时空内,人为电磁发射和多种电磁现象的总合。
构成复杂电磁环境的主要因素有敌、我双方的电子对抗,各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波,民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。
信息化战争多是从电磁场拉开序幕。
实施宽频域、多样式、多层次的电子干扰,是夺取制电磁权的基本手段。
海湾战争的“沙漠风暴”行动实施后,多国部队的多种电子战飞机首先升空,与其他电子对抗设备一起对伊军的电台、雷达和通信设备进行压制性干扰,使伊军的通信联络中断、电子设备失去作用,雷达显示器上一片杂波,从而为之后的获胜奠定了基础。
未来的信息化战场上,传统的夺取制空权,取决于夺取制信息权;夺取制信息权,基础是夺取制电磁权。
复杂电磁环境,是信息化战争的舞台,是信息化战场的基本特征。
推进机械化条件下的作战向信息化条件下的作战转变,必须深入研究复杂电磁环境下的作战问题。
信息化战争多是从电磁场拉开序幕,随着新军事变革的不断推进,战争形态由机械化向信息化演变的速度越来越快,复杂的战场电磁环境,正是战争形态演变的产物,并将随着信息化战争的发展而发展。
制电磁权成为制信息权的基础实施高强度、多方位、大纵深的电磁攻击,是夺取制电磁权的基本条件。
随着现代电子技术的迅速发展及其在空袭作战中的广泛运用,电磁攻击的威力空前提高,攻击方式增多,攻击平台多样,攻击速度加快。
可以想象,未来防空作战开始前,敌我双方进行侦察与反侦察、欺骗与反欺骗;作战过程中,进行干扰与反干扰、摧毁与反摧毁,必将构成极其复杂的电磁攻击环境。
多手段、全方位、立体化的电磁侦察,是夺取制电磁权的基本保障。
一方面现代侦察手段多样,可将空间技术、遥感遥测技术、微电子与光电技术和电子计算机技术等广泛应用于电子侦察领域,使电子侦察监视能力得到空前的提高。
另一方面现代侦察范围广泛,从侦察空域上,可以从太空到地面,从前沿到纵深,对作战空间地域实施全方位的侦察;从侦察频谱上,可以全频率范围进行有效的侦察、记录、分析;从侦察内容上,不仅可以查明对方电磁设备的战、技术性能,而且可以获得电子设备的类型、数量、方位、部署、武器系统的配备及其军事行动企图等重要情报。
复杂电磁环境的若干探讨
复杂电磁环境的若干探讨从陆战场到海战场,再从海战场到空战场,战争方式发生了由平面到立体的巨变。
而今,又出现了联合作战、体系对抗、精确打击等多种作战模式,他们所依赖的信息获取、传递、控制、干扰等,绝大部分要通过电磁波这个媒介完成,这些作战行动对电磁活动的依赖性越强,制电磁权的较量便越激烈,电磁活动空间在战场构成中的地位也越突出。
由电磁活动构成的隐形电磁空间的形成,成为与空间、地面和海洋并存的第四维战场。
由此而带来的无线电频率使用相互冲突、电子系统间相互干扰,已成为影响现代战争结局的一个不容忽视的课题。
1如何构建复杂电磁环境1.1复杂电磁环境的定义及其表现形式电磁环境,是指在传输媒质中存在的电磁场或电信号。
信息化战争中,交战双方大量使用电子信息装备,不仅数量庞大、体制复杂、种类多样,而且功率大,在激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号。
以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰,造成在电磁信号时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠。
复杂电磁环境,就是指在一定的战场空间内.由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态交迭的电磁信号构成的电磁环境。
从它的定义可以看出,复杂电磁环境是战场电磁环境复杂化在空域、时域、频域和能量上的表现形式。
1.2构建复杂电磁环境的方法构建复杂电磁环境,就是要力求构建接近实战的战场电磁环境,纵观外军训练中复杂电磁环境的构建方法,除了利用真实的武器装备外,还要大量依靠各类信号模拟器、计算机模拟技术、分布式交互仿真技术、以及能够模拟假想敌的部队等。
1.2.1利用真实的电子装备产生复杂的电磁威胁环境真实的武器装备始终是构建逼真战场环境的首选,电子装备也是如此。
但由于电子装备直接关系到战场上的制信息权,一般很难获取敌方的电子装备实体,通常是通过在战争中缴获或者从第三国购买。
1989年,德国统一使得北约波利冈电子战靶场获得了大量苏制SPN30和SPN40地形匹配雷达干扰机等系统,使之一举成为北约靶场中承担针对苏式防空训练任务的主要基地。
复杂电磁环境下的电磁兼容性分析与研究
复杂电磁环境下的电磁兼容性分析与研究跟随着现代科技的不断发展,电子技术的应用日益普及。
在一个不断连接的世界里,无论是家庭环境还是工业环境,各种不同类型的电子设备都被应用到了各种不同的情况中,从而形成了复杂电磁环境。
在这个环境中,电磁兼容性显得尤为重要。
那么,在这篇文章中,我将着眼于复杂电磁环境下的电磁兼容性分析与研究。
一、什么是电磁兼容性分析电磁兼容性(EMC)是确保电子设备在复杂电磁环境中工作正常的能力。
它通常定义为电子设备不产生干扰,不受到带电对象干扰和不会被环境电磁场干扰。
电磁环境包括电源电磁噪声、辐射干扰、接地规划和电磁波的耦合等方面。
电磁兼容性分析是针对电子设备进行的分析和测试,以了解设备是否可以在复杂的电磁环境中正常工作。
电磁兼容性测试将评估电子设备的电磁兼容性能,包括其抗电磁干扰和抗电磁场强的能力。
二、电磁兼容性测试的方法主要可以分为以下几种:1、辐射测试辐射测试主要是测试设备在自然或人造电磁环境下产生的辐射电磁干扰水平。
辐射测试的目的是为了确认设备在极端条件下的电磁兼容性能。
2、传导测试传导测试也被称作互模电感测试,通过测量系统中的电源、接地和信号总线的参数,来评估设备的电磁兼容性。
3、抗扰度测试抗扰度测试是为了评估设备的抗扰度性能,测试设备在振动、温度变化和电源电磁干扰等极端条件下的性能。
三、电磁兼容性测试中的常见问题在电磁兼容性测试中,常见问题,如:1、信号完整性问题测试中出现信号完整性的问题,可以通过增加屏蔽材料、增加屏蔽盖等方式来解决。
2、辐射问题在辐射测试中,出现干扰较高的情况时,可以采用增加地面平面积、减少信号线传导等方式来降低辐射干扰。
3、传导问题如果出现传导问题,可以使用衰减器或增加传导电线长度来降低传导干扰。
四、电磁兼容性测试的重要性随着各种电子设备的广泛应用,电磁兼容性的重要性将越来越明显。
在进行电磁兼容性测试前,可以避免电子设备的设计缺陷引起的问题,从而提高产品质量和稳定性。
复杂电磁环境下高性能频谱感知与分析方法
前景。
02
复杂电磁环境下的频谱感知算法分类
根据不同的分类标准,将复杂电磁环境下的频谱感知算法划分为不同
的类型。
03
复杂电磁环境下的频谱感知算法优化
针对复杂电磁环境下的频谱感知算法存在的问题和不足,提出了各种
优化策略和技术手段。
03
高性能频谱分析方法
基于机器学习的频谱分析方法
总结词
灵活、普适性强、可解释性弱
1. 在不同干扰环境下,利用宽带接收机接收信 号,并用频谱分析仪进行频谱测量。
2. 利用高性能计算机进行数据处理和分析,包 括信号预处理、特征提取和分类等。
实验步骤
3. 分析不同干扰环境下高性能频谱分析的准确 性和鲁棒性。
05
结论与展望
研究成果与贡献
提出了一种新的频谱感知方法,能够有效利用频 谱资源,提高频谱利用率。
复杂电磁环境下高性能频谱 感知与分析方法
2023-11-04
目录
• 引言 • 复杂电磁环境下的频谱感知 • 高性能频谱分析方法 • 实验验证与分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
无线通信技术的快速发展,使得频谱资源变得日益紧张
复杂电磁环境下的高性能频谱感知与分析方法对于提高无线通信系统的频谱利用率具有重要意义
研究现状与挑战
目前已有的频谱感知方法存在感知性能不足、分析精度不高 等问题
在复杂电磁环境下,如何实现高性能的频谱感知与分析是一 大挑战
研究内容与方法
研究内容
提出一种复杂电磁环境下高性能频谱感知与分析方法,包括频谱感知、信号 特征提取、信号分类与识别等环节
研究方法
采用深度学习、神经网络等人工智能方法,通过对大量数据进行训练,实现 高精度的频谱感知与分析
复杂电磁环境
复杂电磁环境
由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态
交迭、妨碍信息系统和电子设备正常工作,对武器装备运用和作战行动产生显著影响构成的战场电磁环境称之为复杂电磁环境。
电磁环境是在特定空间内一切电磁现象的总和
1)空间维
2)时间维
3)频率维
4)能量维
5)密度维
6)极化维
测出一点各方向的电压幅度值进行分析,求均值01143525有用\01149441.pdf 雷达载波频率的实时测量有用\01356885.pdf
面向对象(在该电磁环境中受训部队的信息化武器装备和武器装备信息系统的效能发挥概率P)来判别电磁环境的复杂程度,在假定操作员水平大致相当的前提下预定义如下:如果P≤50% ,认定该电磁环境对于该部队而言为复杂; 如果50% < P < 80% ,认定电磁环境对于该部队而言较复杂;如果P≥80% ,认定电磁环境对于该部队而言简单。
运用证据理论有用\复杂电磁环境及其判断方法探讨.pdf。
复杂电磁环境基础知识
复杂电磁环境基础知识一、概念复杂电磁环境,是在有限的时空里,一定的频段上,多种电磁信号密集、交叠,妨碍信息系统和电子设备正常工作,对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场电磁环境。
二、复杂电磁环境的形成(一)电磁应用活动是电磁环境形成的基础电磁应用活动是以电磁波辐射、传播、接收为基础的各类使用电磁波的军用、民用活动,以及科学实验与研究行为。
在电磁应用领域,将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成了电磁频谱。
无线电波和光波,包括X射线等都是电磁波,只是频率或波长有很大不同。
无线电波主要用于通信,是人类电磁应用活动最早涉足的领域。
1904年日俄战争双方都使用了无线电。
雷达广泛应用于军事、国民经济和科学研究等领域的电子技术设备。
1935年英国设计了世界上第一部实用雷达。
70年代以来,光波通信和激光制导、测距等广泛应用于战场,拓展了战场电磁环境的范畴,尤其是大功率激光的运用,使战场电磁环境向更深层次发展。
(二)电子对抗活动促使战场电磁环境向复杂演变通信对抗、雷达对抗、光电对抗是电子对抗最基本也是应用最为广泛的三个专业。
通信对抗是采用干扰信号或干扰噪音减弱敌方的通信能力,或施放假信号欺骗迷惑敌人的通信联络。
它的原理如同日常生活中当一个人在不太嘈杂的场合和你说话时,你就能听得见;但是当若个人同时和你说话或者环境噪声很大时,你就很难听清。
雷达对抗主要有以下方式:有源干扰、无源干扰、目标隐身、反辐射摧毁。
光电对抗主要方法有激光干扰、激光毁坏,施放烟幕、水幕,进行光电隐身和施放红外诱饵等等。
战争时期,由于电子对抗手段的大量应用,电磁环境呈复杂多变的状态,各种电子对抗行动,都要通过电磁环境为媒介来实施和达成,必然促使电磁环境更加复杂。
(三)信息化进程进一步加剧战场电磁环境的复杂化由于信息化在根本上是建立在电磁活动之上的,电磁空间是信息活动的主体空间,电磁活动是信息活动的主体表现形式,当今社会和军队的信息化进程不可避免地加剧了战场电磁环境复杂化。
复杂电磁环境对战争的影响及应对措施
复杂电磁环境对战争的影响及应对措施信息化战争条件下,由于交战双方投入了大量的信息化装备,从而形成电磁辐射源多样、干扰与反干扰共存的复杂电磁环境。
电磁侦察、电磁干扰、电磁攻击手段多样,类型繁多,面对如此复杂的战场电磁环境如何增强部队的作战、生存能力,对打赢信息化条件下局部战争具有十分重要的意义。
一、复杂电磁环境对信息化战争的影响1、频谱规划与管理在高技术条件下局部战争中,战场情况瞬息万变,各部队的指挥所、通信设备以及其他电磁辐射体的位置都不是固定不变的,电磁环境也随之不断变化,在某一时刻相互兼容的环境,在另一时刻可能就不再兼容。
因此,战场电磁频谱管理对情况的变化必须快速反应,快速分析。
迅速制定新的频率分配方案,尤其对于重点方向、重点作战部队要优先保障频率使用。
对于战场上出现的未曾预料到的复杂情况,不能拘泥于战前制定的方案,要灵活机动地加以处置。
海湾战争一开始,美军电磁兼容分析中心即向美军中央司令部提供了多国部队用于频率指配的数据库、海湾地区电磁环境资料和分析资料,并专门从国防部电磁兼容中心抽调专家到沙特,组成多国部队的频谱管理机构,实施及时有效的频谱管理和无线电管制,为多国部队制定作战计划、实施指挥控制和协同作战提供了可靠的保证,使无线电设备和武器系统的作用在复杂的电磁环境中得以有效的发挥,给伊拉克军队以重创。
2、电磁兼容电磁兼容是体系战斗力集成的一个重要因素。
各种武器系统和作战体系,可以说都是电子化武装起来的,从通信、指挥和控制、导航、雷达预警和跟踪、武器系统控制和数据处理等,除了系统内的兼容问题外,在一定的空间行动时都会有体系的电磁兼容问题。
如果不能很好地解决各体系之间的电磁干扰问题,就有可能使各个作战体系之间互相影响而抵消战斗力,甚至造成作战失利。
解决联合作战中的电磁兼容问题,既需要各军兵种的共同努力,从电磁兼容技术与战术上找到有效方法,也需要加强电磁兼容专业力量建设,为解决联合作战条件下电磁兼容所面临的新问题提供技术支撑。
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1.1 复杂电磁环境的定义以及与信息化条件的关系信息化作战背景主要是指复杂电磁干扰环境下的作战环境,即所谓的复杂电磁环境。
对复杂电磁环境的严格定义目前还没有统一,但各种非学术性的刊物上出现了不少对复杂电磁环境的定义。
所谓复杂电磁环境,概括的说,就是在一定的作战时期内人为电磁发射和多种电磁现象的总和。
构成复杂电磁环境的主要因素主要有敌、我双方的电子对抗,各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波,民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。
具体地说,所谓的复杂电磁环境是指信息化战场上在交战双方激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号,以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰,从而造成在时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠,严重影响武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境。
复杂电磁环境主要包括军用装备电磁辐射及侦搜环境、民用电子设备电磁辐射环境、自然电磁辐射环境。
1.2 复杂电磁环境的特点
电磁环境的复杂化是随着电子技术的发展和电子技术在武器装备的不断运用而随之产生的。
复杂化主要体现在军用、民用的电磁使用活动增多;交战双方对电磁频谱的依赖使得双方为争夺制电磁权而使用的干扰和反干扰的装备和技术手段增多;电磁频谱波段增多,几乎涵盖了整个电磁频谱波段等等。
除了这些人为的电磁活动以外,还存在自然电磁活动,主要有太阳系和星际电磁辐射,地球和大气层电磁场,雷电及其电磁脉冲等。
所有这些共同构成了复杂的电磁环境,其中人为的有意干扰造成的电磁环境是主要部分,也是对信息化条件下作战影响最大的部分。
其主要特征是:
(1)广泛性
交战双方为削弱对方电子战能力、降低或破坏对方电子设备的使用效能,同时保障己方设备效能的正常发挥,将会采取各种措施,在陆地、海上、空中乃至太空等多维空间展开争夺电磁频谱主导权的斗争,对象涉及无线电通信、雷达、制导、导航、声纳和电信、广播、电视等各种电子设备,范围遍及整个电
磁频谱空间。
(2)密集性
在一定的空域、时域、频域上,军地大量电子设备同时集中使用,电磁波十分密集,工作频率非常集中,导致作战区域内的电磁环境十分复杂。
(3)动态性
在信息化战场上,交战双方为保持通信联络畅通和作战指挥的不间断,必将不断使用新体制雷达、电台和新的通信频率,致使战场电磁频谱环境随双
方在电磁频谱领域斗争态势不断变化而变化。
(4)对抗性
在未来战争中,为准确掌握敌方的作战行动,交战双方将加强对电子设备的侦察监视,并对指挥、通信、雷达等系统实施软硬打击,侦察与反侦察、干扰
与反干扰、压制与反压制、摧毁与反摧毁的斗争将十分激烈,电子信息系统将工作在激烈对抗的电磁环境中。
1.3 复杂电磁环境对作战行动的影响
在信息化战场上,电磁环境已经渗透于战场感知、指挥控制、作战协同等方方面面,对判断决策的正确、作战效能的发挥,甚至战场建设等都产生了十分广泛而深
刻的影响。
总起来说,这些影响主要表现在以下几个方面:
(1)复杂电磁环境增强了战场感知的困难;
(2)复杂电磁环境制约了指挥控制的效率;
(3)复杂电磁环境增加了作战保障的难度;
(4)复杂电磁环境影响了作战效能的发挥。
其中,最直接最先受到的影响就是复杂电磁环境对己方对战场环境感知和把握能力的制约。
敌方的电子干扰使雷达丧失战斗力将使我方成为“瞎子”,无法对己方目标进行指挥;无法区分敌我目标
复杂电磁环境主要是指:在一定的作战时空内,人为电磁发射和多种电磁现象的总合。
构成复杂电磁环境的主要因素有敌、我双方的电子对抗,各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波,民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。
信息化战争多是从电磁场拉开序幕。
实施宽频域、多样式、多层次的电子干扰,是夺取制电磁权的基本手段。
海湾战争的“沙漠风暴”行动实施后,多国部队的多种电子战飞机首先升空,与其他电子对抗设备一起对伊军的电台、雷达和通信设备进行压制性干扰,使伊军的通信联络中断、电子设备失去作用,雷达显示器上一片杂波,从而为之后的获胜奠定了基础。
未来的信息化战场上,传统的夺取制空权,取决于夺取制信息权;夺取制信息权,基础是夺取制电磁权。
复杂电磁环境,是信息化战争的舞台,是信息化战场的基本特征。
推进机械化条件下的作战向信息化条件下的作战转变,必须深入研究复杂电磁环境下的作战问题。
信息化战争多是从电磁场拉开序幕,随着新军事变革的不断推进,战争形态由机械化向信息化演变的速度越来越快,复杂的战场电磁环境,正是战争形态演变的产物,并将随着信息化战争的发展而发展。
制电磁权成为制信息权的基础
实施高强度、多方位、大纵深的电磁攻击,是夺取制电磁权的基本条件。
随着现代电子技术的迅速发展及其在空袭作战中的广泛运用,电磁攻击的威力空前提高,攻击方式增多,攻击平台多样,攻击速度加快。
可以想象,未来防空作战开始前,敌我双方进行侦察与反侦察、欺骗与反欺骗;作战过程中,进行干扰与反干扰、摧毁与反摧毁,必将构成极其复杂的电磁攻击环境。
多手段、全方位、立体化的电磁侦察,是夺取制电磁权的基本保障。
一方面现代侦察手段多样,可将空间技术、遥感遥测技术、微电子与光电技术和电子计算机技术等广泛应用于电子侦察领域,使电子侦察监视能力得到空前的提高。
另一方面现代侦察范围广泛,从侦察空域上,可以从太空到地面,从前沿到纵深,对作战空间地域实施全方位的侦察;从侦察频谱上,可以全频率范围进行有效的侦察、记录、分析;从侦察内容上,不仅可以查明对方电磁设备的战、技术性能,而且可以获得电子设备的类型、数量、方位、部署、武器系统的配备及其军事行动企图等重要情报。
复杂电磁环境对作战效能影响巨大
信息化战场上的复杂电磁环境告诫我们,推进机械化条件下作战向信息化条件作战转变,必须首先看清复杂电磁环境对作战行动的影响。
复杂电磁环境致使作战信息获取渠道不畅,指挥控制困难,火力拦截难以达到预期效果,从而导致作战效能的降低。
作战效能是以可靠获取信息,有效地指挥控制和准确及时地火力拦截为基础的。
获取信息的难度增强,将导致指挥控制和火力拦截的可靠性降低。
在新军事变革中,电子防御建设,通信系统正朝着多元化、数字化、网络化和自动化方向发展。
微波通信模拟信号已被数字信号取代,短波通信广泛应用跳频、扩频和自适应等技术,超短波制电磁权对于作战胜负的影响作用愈来愈重要。
在机械化条件下形成的作战观念、训练观念,突出表现为重有形,轻无形,对夺取制电磁权重要性认识不足。
加之指挥员电子战知识匮乏,不少官兵走进训练场,头脑里还没有电子战的概念,不知道电磁环境是什么。
这些年,军事训练改革中,许多部队注重对一体化联合训练的探索,对信息化战场环境研究不够。
一些指战员对电子干扰现象不会辨、对电子干扰样式不会判、对电子干扰强度不会分,从而使战术、技术训练失去实战意义,制约作战效能的发挥。
在新军事变革中,外军十分重视研究电磁环境对作战的影响。
美军在海湾战争后就把电子战训练纳入正常训练内容,并突出电子侦察、电子进攻、电子防御的训练;俄军也正式将电子战内容列入训练大纲;印军不仅平时注重电子战训练,还在重大演习中增加了电子对抗内容。
可以看出,电子战训练已经不只是专业技术分队的事了,而是一项贯穿所有训练内容,渗入所有训练分队的共同课目。