分布式仿真系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間信號(hào)的傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于分布式仿真系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種分布式仿真系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間信號(hào)的 傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真系統(tǒng)從功能級(jí)逐漸向信號(hào)級(jí)轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變帶來 的問題是系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)量急劇增大，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間延長(zhǎng)，從而使得系統(tǒng) 響應(yīng)變慢，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性差。而對(duì)于實(shí)時(shí)性要求很高的信號(hào)級(jí)仿真系統(tǒng)，例如某些應(yīng)用 于特殊領(lǐng)域的仿真系統(tǒng)，用戶對(duì)于該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求非常高，系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳 輸時(shí)間間隔不應(yīng)超過1/60秒。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式已經(jīng)無法滿足用戶需求，最近幾年，很 多專家學(xué)者對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)傳輸方面做了大量的研究，但是方法僅限于耗費(fèi)大量的硬件設(shè) 備，來換取系統(tǒng)間響應(yīng)時(shí)間的減少，保證實(shí)時(shí)性。這種方式確實(shí)能夠改善系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，縮短 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，但是費(fèi)用較高。所以尋求一種新方法在低成本的條件下實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的實(shí) 時(shí)性數(shù)據(jù)傳輸是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能減少分布式仿真系統(tǒng)間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量、 提高數(shù)據(jù)傳輸速率、實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)姆植际椒抡嫦到y(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間信號(hào)的傳 輸方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種分布式仿真系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間信號(hào)的 傳輸方法，包括如下步驟： (1) 在信號(hào)發(fā)射端，對(duì)即將發(fā)射的源信號(hào)進(jìn)行特征值的提取，并將提取的特征值向信號(hào) 接收端進(jìn)行傳輸； (2) 信號(hào)接收端接收所述特征值，并對(duì)所述特征值處理，將所述特征值恢復(fù)為與源信號(hào) 相同的復(fù)原信號(hào)； (3)將所述復(fù)原信號(hào)輸出給信號(hào)處理單元進(jìn)行信號(hào)處理。
[0005] 所述特征值包括信號(hào)類型編碼、脈沖重復(fù)周期描述字、脈寬描述字、特征描述字和 采樣率描述字。
[0006] 所述特征描述字為帶寬描述字或頻率階躍數(shù)描述字或碼元長(zhǎng)度描述字。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明無需把用戶所需全部數(shù)據(jù)提供給接分布式仿真系統(tǒng) 的接收端，通過指令指導(dǎo)用戶本地硬件產(chǎn)生對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，大大減少了傳輸數(shù)據(jù)量，縮短了響應(yīng) 時(shí)間；分布式仿真系統(tǒng)傳輸?shù)牟辉偈谴罅康男盘?hào)數(shù)據(jù)，取而代之的則是特征值即描述字，分 布式仿真系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間傳遞的信號(hào)量大幅減少，傳輸耗時(shí)大幅降低。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
[0009] 圖2為實(shí)施例1中分布式雷達(dá)告警接收機(jī)仿真系統(tǒng)硬件平臺(tái)原理框圖。
[0010] 圖3為分布式雷達(dá)告警接收機(jī)仿真系統(tǒng)軟件模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖4為雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元的線性調(diào)頻信號(hào)生成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖5為雷達(dá)信號(hào)接收端的軟件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖6為雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸耗時(shí)圖。
[0014] 圖7為特征值數(shù)據(jù)傳輸耗時(shí)圖。
[0015] 圖8為復(fù)原信號(hào)與源信號(hào)對(duì)比圖。
[0016] 在圖8中，RESM表示均方誤差。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖1-8及實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步地說明。
[0018] 實(shí)施例1 : 實(shí)施例1為基于分布式雷達(dá)告警接收機(jī)仿真系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法。由圖2-3所示的實(shí) 施例1可知，基于分布式雷達(dá)告警接收機(jī)仿真系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法包括如下步驟： (一） 建立分布式雷達(dá)告警接收機(jī)仿真系統(tǒng)硬件平臺(tái)，其包括雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元、雷達(dá) 告警計(jì)算機(jī)和顯示終端；所述雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元包括第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N計(jì)算機(jī)PC-N， 其中N為大于1的整數(shù)；所述第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N計(jì)算機(jī)PC-N的輸出端分別通過網(wǎng)線 接所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)的相應(yīng)輸入端；所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)輸出端接所述顯示終端的相應(yīng) 輸入端；數(shù)據(jù)處理單元的輸入端接所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)的相應(yīng)輸出端； 在所述第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N計(jì)算機(jī)PC-N上安裝的軟件模塊相同； (二） 系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳輸方法步驟如下： (1) 利用線性調(diào)頻信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)LFM;所述線性調(diào)頻信號(hào)發(fā)生模塊 分別安裝在所述第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N計(jì)算機(jī)PC-N上； (2) 利用載頻加載模塊對(duì)所述線性調(diào)頻信號(hào)LFM加載載頻f。，得到雷達(dá)發(fā)射信號(hào)，所述 載頻f。的取值范圍是〇. 4~3. 5GHz;所述載頻加載模塊分別安裝在所述第一計(jì)算機(jī)PC-1至 第N計(jì)算機(jī)PC-N上； (3) 利用波形顯示模塊S1采集所述雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的時(shí)域數(shù)據(jù)并顯示其時(shí)域波形；所述 波形顯示模塊S1分別安裝在所述第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N計(jì)算機(jī)PC-N上； (4) 利用虛擬頻譜儀S2將所述雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到頻譜信 息，并分別顯示所述頻譜信息；所述虛擬頻譜儀S2分別安裝在所述第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N 計(jì)算機(jī)PC-N上； (5) 利用特征值提取模塊Ml對(duì)所述雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的特征值進(jìn)行提取，所述特征值包括 信號(hào)類型編碼、脈沖重復(fù)周期描述字、脈寬描述字、特征描述字和采樣率描述字；所述特征 描述字為帶寬描述字；所述特征值提取模塊Ml分別安裝在所述第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N計(jì) 算機(jī)PC-N上； (6) 利用信號(hào)復(fù)原模塊M2接收所述雷達(dá)發(fā)射信號(hào)相應(yīng)的特征值，得到雷達(dá)描述字混合 信號(hào)；然后將所述雷達(dá)描述字混合信號(hào)復(fù)原為線性調(diào)頻混合信號(hào)LFM3 ;所述信號(hào)復(fù)原模塊 M2安裝在所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)上； (7) 利用信號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊M3接收所述線性調(diào)頻混合信號(hào)LFM3,并將所述線性調(diào)頻 混合信號(hào)LFM3變換為信號(hào)空間譜；所述信號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊M3安裝在所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī) 上； (8) 利用到達(dá)角信息顯示模塊S3讀取所述信號(hào)空間譜的到達(dá)角信息并顯示所述到達(dá) 角信息；所述到達(dá)角信息顯示模塊S3安裝在所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)上； (9) 利用信號(hào)估計(jì)顯示模塊S4遍歷搜索所述信號(hào)空間譜，得到估計(jì)信號(hào)的數(shù)目并顯示 所述估計(jì)信號(hào)的數(shù)目；所述信號(hào)估計(jì)顯示模塊S4安裝在所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)上； (10) 利用信號(hào)分選模塊M4接收所述雷達(dá)線性調(diào)頻混合信號(hào)LFM3,并將所述雷 達(dá)線性調(diào)頻混合信號(hào)LMF3分離為N個(gè)各自獨(dú)立的第一至第N接收端線性調(diào)頻信號(hào) LFM4-1~LFM4-N;所述信號(hào)分選模塊M4安裝在所述雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)上； (11) 利用所述脈沖描述字提取模塊分別提取所述第一至第N接收端線性調(diào)頻信號(hào) LFM4-1~LFM4-N的脈沖描述字，得到第一至第N雷達(dá)脈沖描述字信號(hào)，并將所述第一至第N 雷達(dá)脈沖描述字信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；所述脈沖描述字提取模塊安裝在所述雷達(dá)告警 計(jì)算機(jī)上； (12) 利用所述顯示終端分別顯示所述第一至第N雷達(dá)脈沖描述字信號(hào)。
[0019] 分布式雷達(dá)告警接收機(jī)仿真系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，主要包括雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元 和雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)。雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元包括第一計(jì)算機(jī)PC-ι至第N計(jì)算機(jī)PC-N;通過 SystemVue軟件實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻信號(hào)發(fā)生模塊、載頻加載模塊、波形顯示模塊S1、特征值提取 模塊M1、虛擬頻譜儀S2、信號(hào)復(fù)原模塊M2、信號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊M3、達(dá)角信息顯示模塊S3、信 號(hào)估計(jì)顯示模塊S4、信號(hào)分選模塊M4、脈沖描述字提取模塊的功能，各計(jì)算機(jī)之間通過網(wǎng) 線連結(jié)。第一計(jì)算機(jī)PC-1至第N計(jì)算機(jī)PC-N用于雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生，雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)用于 雷達(dá)告警。
[0020] 在圖2中，雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元存在有N個(gè)子計(jì)算機(jī)PC，展示了多個(gè)雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生過 程。首先，雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元利用SystemVue軟件形成不同的雷達(dá)信號(hào)，結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)，形 成混合信號(hào)，并將其傳輸至雷達(dá)告警計(jì)算機(jī)；在雷達(dá)信號(hào)告警計(jì)算機(jī)中，通過SystemVue軟 件實(shí)現(xiàn)信號(hào)分選，最終將分選后的脈沖描述字（PDW)數(shù)據(jù)分別傳輸至顯示終端和數(shù)據(jù)處理 單元，完成一次仿真。
[0021] 雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元：雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生單元主要通過SystemVue軟件產(chǎn)生雷達(dá)源信號(hào) (發(fā)射信號(hào))，并在雷達(dá)源信號(hào)(發(fā)射信號(hào))產(chǎn)生單元中對(duì)信號(hào)的特征值進(jìn)行提取，得到發(fā)射信 號(hào)的特征值數(shù)據(jù)，具體軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。
[0022] 在圖4中，R1 (線性調(diào)頻信號(hào)發(fā)生模塊）產(chǎn)生線性調(diào)頻信號(hào)LFM，R1是SystemVue 軟件中自帶模塊，通過設(shè)置模塊所需數(shù)據(jù)，從輸出端即能產(chǎn)生所需線性調(diào)頻信號(hào)LFM;C1(載 頻加載模塊)為線性調(diào)頻信號(hào)LFM加上載頻，載頻可以通過Fc進(jìn)行設(shè)置；S1能夠?qū)π盘?hào)的時(shí) 域波形進(jìn)行觀測(cè)并形成采樣數(shù)據(jù)，用于觀察產(chǎn)生的信號(hào)是否正確；S2為虛擬頻譜儀，用于 觀測(cè)信號(hào)頻譜信息；Ml是通過SystemVue軟件編譯Μ語言，目的是對(duì)信號(hào)進(jìn)行特征值提取， 最終提取的LFM信號(hào)的特征值為信號(hào)類型編碼、采樣率描述字、脈寬描述字、脈沖重復(fù)周期 描述字和特征描述字；所述特征描述字為帶寬描述字、幅度