柔性电子对抗测试验证平台解决方案
2021-07-26
伴随着科学技术的发展，下一代的电子对抗系统种类繁杂、结构和功能复杂多变，以通用硬件平台配合不同软件实现雷达、通信和电子战等多种任务系统已成为一种趋势。相应的，传统的单一功能测试设备已经很难满足全面、准确的测试验证需求。因此，构建适应电子对抗系统发展的多功能一体化的电子对抗测试验证平台的需求变得越来越急迫。
柔性电子对抗测试验证平台
柔性电子对抗测试验证平台基于软件无线电和认知无线电设计理念，采用模块化硬件，搭载软件套件，构建一个可重构的、可扩展、可升级的电子对抗综合测试平台。同时柔性电子对抗测试验证平台也是针对电子对抗应用的高实时性及多功能性要求，全新打造基于CPU+FPGA+GPU异构计算的高性能实时处理平台，具有强大的通道扩展能力和灵活的功能可重构能力。此外，该平台也提供MATLAB接口和数据接口，方便用户进行自定义信号处理，以应对快速更迭的技术需求。
柔性电子对抗测试验证平台架构
关键特性
可重构技术：通过软硬件的快速重构，实现多种任务功能，满足不同应用需求，增加了系统的灵活性。
异构计算平台：以CPU+FPGA+GPU异构计算为基础，构建高度集成的硬件平台，实现多种任务的高速信号处理。
模块化设计：以模块化的架构快速构建不同应用的测试验证系统，实现一机多用和多机联合，保护设备投资，提高设备使用效率，降低测试验证成本。
平台特性
柔性电子对抗测试验证平台是基于PXIe总线的模块化平台，可灵活配置为高性能的桌面式或者机架式系统，用于实验室研发验证测试。此外，其也能够配置为灵巧的便携式系统，为外场测试而设计。而PXI/PXIe模块化、前插式的结构除了具备结构紧凑、兼顾耐用、便于扩展等特性外，也给维护和升级带来极大的便利，降低了系统寿命的维护成本。
柔性电子对抗测试验证平台功能模块
柔性电子对抗测试验证平台的核心是软件套件，包括信号分析、信号生成、系统仿真以及场景仿真软件。每个软件都包含多个功能模块，同时正在不断的充实和丰富这些功能模块。这些功能模块包括：
信号分析软件
高速流盘回放模块
雷达信号侦察模块
实时频谱分析模块
雷达信号脉冲分析模块
通信信号侦察模块
导航信号接收模块
信号生成软件
雷达信号生成模块
多辐射源信号生成模块
SAR回波信号生成模块
通信信号生成模块
系统仿真软件
雷达目标模拟模块
汽车雷达目标模拟模块
软件化雷达模块
空管应答测试仿真模块
雷达信号干扰模块
通信/导航干扰模块
场景仿真软件
雷达对抗智能博弈仿真模块
雷达对抗威胁环境仿真模块
通信信道仿真模块
软件套件界面
自定义功能扩展
为了适应现在新型的电子对抗装备，柔性电子对抗测试验证平台需具备诸如精确测频测向能力、侦察干扰能力、复杂信号的分选识别能力等等。而在未来，电子对抗技术发展趋势将朝着认知化方向和综合射频与一体化设计方向。所以，电子对抗装备的仿真验证平台也需要紧跟其发展趋势，在现有的功能模块基础上快速更新迭代且趋向于智能化方向发展。
柔性电子对抗测试验证平台软件不仅提供MATLAB接口，通过修改软件内嵌的MATLAB脚本，自定义功能模块；此外，该平台软件还提供性能强大的多核CPU，以及方便用户编程的FPGA和GPU，用户可充分利用多核CPU执行并行计算算法，以及利用通用的FPGA和GPU开发语言和API，建立自定义的高性能信号处理流程和算法实现。
MATLAB接口界面
关键特性 / 指标
| 射频指标 | 频率范围 | 9kHz~21GHz（可扩展至40GHz）­ |
| 瞬时带宽 | 1GHz（可扩展至1.4GHz） | |
| 幅值精度 | ±0.25dB，典型值 | |
| 相位噪声 | -102dBc/Hz @20kHz（<4GHz），-96dBc/Hz @20kHz（4~6GHz） | |
| 输入噪声密度 | -149dBm/Hz（@-10dBm Ref Level） | |
| 输出本振泄露 | -60dBr（0.65~2.2GHz），-57dBr（2.2~4.5GHz）， | |
| -51dBr（4.5~6GHz） | ||
| 最大输出功率 | ≥15dBm（可扩展） | |
| 信号处理 | 系统控制器 | 最高18核36线程3.0GHz至强处理器，64GB内存 |
| 协处理器 | FPGA：最高Xilinx Virtex-7 V690T或UltraScale KU060 | |
| GPU：最高3072 CUDA核心，9.5TFLOPS，16GB显存 | ||
| 存储容量 | 4TB（可扩展至24TB），5GB/s IQ持续读写速率 |
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