《電子技術(shù)應(yīng)用》
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聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)(JTIDS)中的同步概念

2021-11-30
來源:21ic
關(guān)鍵詞: 數(shù)據(jù)鏈 Link-11 濾波器
    數(shù)據(jù)鏈Link-16用于在作戰(zhàn)部隊之間交換實時戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù),。相比于Link-11和Link-4A在系統(tǒng)上做了很大改進,, 如無核心節(jié)點、抗干擾,、通信的靈活性,、傳輸與數(shù)據(jù)安全分離、增加 參與者數(shù)量,、增加數(shù)據(jù)容量、網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航特性和保密話音,。 

Link-16使用聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)(JTIDS),,包括 2 類終端軟件、硬件,、射頻設(shè)備以及所產(chǎn)生的大容量,、保密,、抗干擾波形。JTIDS基本型使用時分多址(TDMA),,信號為擴頻信號,,在TDMA中使用了兩種擴頻方式:直序擴頻和跳頻。JTIDS TDMA的每個時隙的發(fā)射脈沖為129 個,,其中前20個為同步段,,其余 109個為數(shù)據(jù)段。
    在同步段和數(shù)據(jù)段,,用作脈沖調(diào)制信號的偽隨機序列段是不相同的,。同步段中所選用的偽隨機序列段可以是從所有可能的32位二進制基碼排列空間中偽隨機選出,也可以是從上述空間中的有很好的自相關(guān)函數(shù)的集合中偽隨機選出,,也可以是兩種方法結(jié)合而成,。
究竟作何選擇則取決于是用在粗同步還是精同步以及對整個系統(tǒng)的抗有源干擾和抗欺騙干擾的要求。上面所謂的自相關(guān)函數(shù)好不好,,指其單峰和旁瓣的關(guān)系而言,。
每個時隙的粗同步段只能選用8種偽隨機序列段,與之相應(yīng),,需要有8個接收通道,。時隙不同,選用的偽隨機序列段也不同,。數(shù)據(jù)段所使用的作為脈沖調(diào)制信號的偽隨機序列段是由31位的m序列擴展1位基碼后構(gòu)成的M序列,。
由于這些偽隨機序列段之間為周期移位關(guān)系,分別代表相應(yīng)的數(shù)椐,,移位位置由信息源決定,,因此不是偽隨機選擇的。這種M序列的特點是各周期移位序列之間互相關(guān)函數(shù)很好,,是正交的,。 
    JTIDS 的用戶端機在接收到信號之后,便送到信號檢測器(數(shù)字濾波器)對同步段的脈沖調(diào)制信號進行檢驗,,以決定接受或不接受這一串信號,。由于同步段和數(shù)椐段采用了不同種類的偽隨機序列,因此要利用不同的檢測器,。檢測器可以采用最大似然判據(jù),,作32次比較,也可用門限檢測電路實現(xiàn),,比如雙字長的聲表面波濾波器,。
    在 JTIDS 中有兩種同步概念。
一種為網(wǎng)同步,,即前面所說的每個成員的時鐘均要與作為基準的時鐘對齊,,從而形成系統(tǒng)時,,這樣每個 時隙的起始和終止時間是統(tǒng)一的,每一發(fā)射成員的信號發(fā)射時刻均從 時隙開始時刻起算,。
    另一種同步為信息同步,,同步段的功能在于實現(xiàn)信息同步。在JTIDS成員的接收機中,,利用所接收到的信號中的 16 個粗同步脈沖,,產(chǎn)生一個誤差不超過 0.2us 的定時信號,再利用4個精同步脈沖,,使定時信號的抖動下降至±20ns(lσ為 10ns),。 
在 JTIDS 成員接收機中,所接收到的信號的同步段產(chǎn)生的定時信號真正標記了信號的到達時刻,。它有兩種用途,,第一是用作數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)檢測。因為接收到的射頻脈沖經(jīng)信號檢測器之后直接變?yōu)橐曨l尖峰脈沖,,在數(shù)據(jù)段,,尖峰的位置是與M序列的移位位置相對應(yīng)的,有了定時信號才能判定尖峰的位置,,即判定M序列的移位位置,,即判定所代表的二進制數(shù)據(jù),從而將數(shù)據(jù)檢測出來,。
    定時信號的另一種重要用途是作導(dǎo)航,。由于JTIDS所有的系統(tǒng)成員均在規(guī)定給它們的時隙中嚴格地與系統(tǒng)時作同步發(fā)射,因此系統(tǒng)其它成員根據(jù)接收信號的到達時刻便可算出其與發(fā)射成員的相對距離,。這便是到達時間測量技術(shù),,簡稱TOA技術(shù)。這種技術(shù)是JTIDS導(dǎo)航功能的基礎(chǔ)之一,。
    由此可見,,由同步段產(chǎn)生的定時信號對于JTTDS系統(tǒng)的工作來說十分重要。在信號相關(guān)處理時,,在整個偽隨機序列段中只在一個點上才發(fā)生信號自相關(guān),,而這個點以一個基碼的寬度增量跳變。 
    這樣,,由于JTIDS信號使用的偽隨機碼基碼率為 5Mbit,,使其固有分辨力不低于±100ns(相當于距離±33m)。當然還可進一步使分辨力提高,,使分辨率達到基碼寬度的幾分之一,,比如休斯公司達到的分辨力為±4m。




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