可重构的复杂电磁环境模拟器构设
当前空间的电磁环境日益复杂，辐射源数量多，信号密度大，波形复杂多变，严重威胁着电子装备的安全和效能发挥。如何实现在实验室对复杂电磁环境的重构，对各种电子装备进行稳定、可重复的干扰和抗干扰能力的测试，是目前各领域极为重要的研究方向之一。
面对构建越来越复杂的电磁环境信号需求，立思方基于软件无线电和认知无线电的设计理念，采用开放式、模块化的软硬件架构，构建低成本、高效益的复杂电磁环境模拟器，能够根据需求灵活扩展硬件模块和软件功能模块以满足不同的测试需求。
立思方构建的复杂电磁环境模拟器包含主机和多个分布式的从机，主从机通过无线链路进行数据交互。主机作为系统的核心部分，采用高性能的计算机实现从机的系统配置与操控显示、辐射方案编辑、运行状态显示及分析结果显示等功能；分布式从机采用通用的软件无线电外设与信号处理模块，用于模拟各种类型的电磁环境信号，支持各种信号调制方式，以创建真实的电磁环境。
主从机通过统一的时间基准协同工作，从机时间通过板载的GPS信号同步时钟源模块（GPSDO）获取GPS信号实现时间同步，主机时间通过“时间基准校对”程序进行时间设定，以保证主从机统一的时间基准。
图1：系统分布架构图
图2：主机软件界面
系统主机通过上位机软件编排从机辐射方案，通过预设或者实时控制向每个从机发送指令来控制从机的辐射信号，实时监控每个从机的运行状态并且接收从机回传的采集信号数据与经过信号处理分析后的频谱图、瀑布图与时间功率图等。同时，系统主机支持历史辐射方案回看和复制，也支持从机回传数据的回放，轻松再现构建的历史辐射方案并能够无限回放复杂真实电磁信号环境。
信号生成：支持AM、FM、FSK、BPSK、QPSK、QAM、OFDM以及CW等样式信号生成，或者根据需求自定义信号类型和参数；
信号分发：系统主机将生成的IQ数据存储在文件中，以文件的形式分发分发至从机；
工作情况记录：记录从机位置、辐射时刻、信号频点、带宽、功率等信息；
实时显示：实时显示从机工作情况，能够实时显示从机采集信号的频谱图、瀑布图、时间功率图等。
图3：(a)波形生成 (b)方案编辑界面
系统从机通过主机分发的辐射方案文件，在预设的时刻播放指定文件，完成不同时段产生不同频段、不同样式的电磁环境信号。从机也能够侦收电磁环境信号，采集存储真实的电磁环境信号，将其带回实验室进行回放，以便给后续的实验提供原始的真实数据。同时，从机将采集信号进行频谱分析并将其频谱图、瀑布图和时间功率图等可视化界面回传至主机进行显示与分析。
图4：从机文件管理
系统从机采用通用的软件无线电外设，其作为开放式、标准化和模块化的射频硬件平台，可以灵活扩展分布式节点数构建更多通道的电磁环境模拟器。不仅如此，立思方还可以帮助用户采用软件无线电外设建立更大通道数的相参MIMO系统，为工程师和研究人员提供强大的技术支撑，帮助他们深入洞察信号细节，更快完成对射频系统的设计和验证。
表：支持的USRP系列
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