分布式仿真系统各节点间信号的传输方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于分布式仿真系统技术领域，涉及一种分布式仿真系统各节点间信号的 传输方法。
【背景技术】
[0002] 随着仿真技术的不断发展，仿真系统从功能级逐渐向信号级转变，这种转变带来 的问题是系统各节点间传输数据量急剧增大，这会导致数据传输时间延长，从而使得系统 响应变慢，数据传输的实时性差。而对于实时性要求很高的信号级仿真系统，例如某些应用 于特殊领域的仿真系统，用户对于该系统的实时性要求非常高，系统中各个节点间数据传 输时间间隔不应超过1/60秒。传统的数据传输方式已经无法满足用户需求，最近几年，很 多专家学者对于系统的实时传输方面做了大量的研究，但是方法仅限于耗费大量的硬件设 备，来换取系统间响应时间的减少，保证实时性。这种方式确实能够改善系统实时性，缩短 数据传输时间，但是费用较高。所以寻求一种新方法在低成本的条件下实现仿真系统的实 时性数据传输是十分必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能减少分布式仿真系统间传输的数据量、 提高数据传输速率、实现分布式系统间数据实时传输的分布式仿真系统各节点间信号的传 输方法。
[0004] 为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种分布式仿真系统各节点间信号的 传输方法，包括如下步骤： (1) 在信号发射端，对即将发射的源信号进行特征值的提取，并将提取的特征值向信号 接收端进行传输； (2) 信号接收端接收所述特征值，并对所述特征值处理，将所述特征值恢复为与源信号 相同的复原信号； (3)将所述复原信号输出给信号处理单元进行信号处理。
[0005] 所述特征值包括信号类型编码、脉冲重复周期描述字、脉宽描述字、特征描述字和 采样率描述字。
[0006] 所述特征描述字为带宽描述字或频率阶跃数描述字或码元长度描述字。
[0007] 本发明的有益效果是：本发明无需把用户所需全部数据提供给接分布式仿真系统 的接收端，通过指令指导用户本地硬件产生对应数据，大大减少了传输数据量，缩短了响应 时间；分布式仿真系统传输的不再是大量的信号数据，取而代之的则是特征值即描述字，分 布式仿真系统各节点间传递的信号量大幅减少，传输耗时大幅降低。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明的数据传输示意图。
[0009] 图2为实施例1中分布式雷达告警接收机仿真系统硬件平台原理框图。
[0010] 图3为分布式雷达告警接收机仿真系统软件模块结构示意图。
[0011] 图4为雷达信号产生单元的线性调频信号生成结构示意图。
[0012] 图5为雷达信号接收端的软件结构示意图。
[0013] 图6为雷达信号数据传输耗时图。
[0014] 图7为特征值数据传输耗时图。
[0015] 图8为复原信号与源信号对比图。
[0016] 在图8中，RESM表示均方误差。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图1-8及实施例1对本发明的方法作进一步地说明。
[0018] 实施例1 : 实施例1为基于分布式雷达告警接收机仿真系统的信号传输方法。由图2-3所示的实 施例1可知，基于分布式雷达告警接收机仿真系统的信号传输方法包括如下步骤： (一） 建立分布式雷达告警接收机仿真系统硬件平台，其包括雷达信号产生单元、雷达 告警计算机和显示终端；所述雷达信号产生单元包括第一计算机PC-1至第N计算机PC-N， 其中N为大于1的整数；所述第一计算机PC-1至第N计算机PC-N的输出端分别通过网线 接所述雷达告警计算机的相应输入端；所述雷达告警计算机输出端接所述显示终端的相应 输入端；数据处理单元的输入端接所述雷达告警计算机的相应输出端； 在所述第一计算机PC-1至第N计算机PC-N上安装的软件模块相同； (二） 系统进行信号传输方法步骤如下： (1) 利用线性调频信号发生模块产生线性调频信号LFM;所述线性调频信号发生模块 分别安装在所述第一计算机PC-1至第N计算机PC-N上； (2) 利用载频加载模块对所述线性调频信号LFM加载载频f。，得到雷达发射信号，所述 载频f。的取值范围是〇. 4~3. 5GHz;所述载频加载模块分别安装在所述第一计算机PC-1至 第N计算机PC-N上； (3) 利用波形显示模块S1采集所述雷达发射信号的时域数据并显示其时域波形；所述 波形显示模块S1分别安装在所述第一计算机PC-1至第N计算机PC-N上； (4) 利用虚拟频谱仪S2将所述雷达发射信号的时域数据进行傅里叶变换，得到频谱信 息，并分别显示所述频谱信息；所述虚拟频谱仪S2分别安装在所述第一计算机PC-1至第N 计算机PC-N上； (5) 利用特征值提取模块Ml对所述雷达发射信号的特征值进行提取，所述特征值包括 信号类型编码、脉冲重复周期描述字、脉宽描述字、特征描述字和采样率描述字；所述特征 描述字为带宽描述字；所述特征值提取模块Ml分别安装在所述第一计算机PC-1至第N计 算机PC-N上； (6) 利用信号复原模块M2接收所述雷达发射信号相应的特征值，得到雷达描述字混合 信号；然后将所述雷达描述字混合信号复原为线性调频混合信号LFM3 ;所述信号复原模块 M2安装在所述雷达告警计算机上； (7) 利用信号参数估计模块M3接收所述线性调频混合信号LFM3,并将所述线性调频 混合信号LFM3变换为信号空间谱；所述信号参数估计模块M3安装在所述雷达告警计算机 上； (8) 利用到达角信息显示模块S3读取所述信号空间谱的到达角信息并显示所述到达 角信息；所述到达角信息显示模块S3安装在所述雷达告警计算机上； (9) 利用信号估计显示模块S4遍历搜索所述信号空间谱，得到估计信号的数目并显示 所述估计信号的数目；所述信号估计显示模块S4安装在所述雷达告警计算机上； (10) 利用信号分选模块M4接收所述雷达线性调频混合信号LFM3,并将所述雷 达线性调频混合信号LMF3分离为N个各自独立的第一至第N接收端线性调频信号 LFM4-1~LFM4-N;所述信号分选模块M4安装在所述雷达告警计算机上； (11) 利用所述脉冲描述字提取模块分别提取所述第一至第N接收端线性调频信号 LFM4-1~LFM4-N的脉冲描述字，得到第一至第N雷达脉冲描述字信号，并将所述第一至第N 雷达脉冲描述字信号传输给数据处理单元；所述脉冲描述字提取模块安装在所述雷达告警 计算机上； (12) 利用所述显示终端分别显示所述第一至第N雷达脉冲描述字信号。
[0019] 分布式雷达告警接收机仿真系统采用分布式结构，主要包括雷达信号产生单元 和雷达告警计算机。雷达信号产生单元包括第一计算机PC-ι至第N计算机PC-N;通过 SystemVue软件实现线性调频信号发生模块、载频加载模块、波形显示模块S1、特征值提取 模块M1、虚拟频谱仪S2、信号复原模块M2、信号参数估计模块M3、达角信息显示模块S3、信 号估计显示模块S4、信号分选模块M4、脉冲描述字提取模块的功能，各计算机之间通过网 线连结。第一计算机PC-1至第N计算机PC-N用于雷达信号的产生，雷达告警计算机用于 雷达告警。
[0020] 在图2中，雷达信号产生单元存在有N个子计算机PC，展示了多个雷达信号产生过 程。首先，雷达信号产生单元利用SystemVue软件形成不同的雷达信号，结合环境数据，形 成混合信号，并将其传输至雷达告警计算机；在雷达信号告警计算机中，通过SystemVue软 件实现信号分选，最终将分选后的脉冲描述字（PDW)数据分别传输至显示终端和数据处理 单元，完成一次仿真。
[0021] 雷达信号产生单元：雷达信号产生单元主要通过SystemVue软件产生雷达源信号 (发射信号)，并在雷达源信号(发射信号)产生单元中对信号的特征值进行提取，得到发射信 号的特征值数据，具体软件结构如图4所示。
[0022] 在图4中，R1 (线性调频信号发生模块）产生线性调频信号LFM，R1是SystemVue 软件中自带模块，通过设置模块所需数据，从输出端即能产生所需线性调频信号LFM;C1(载 频加载模块)为线性调频信号LFM加上载频，载频可以通过Fc进行设置；S1能够对信号的时 域波形进行观测并形成采样数据，用于观察产生的信号是否正确；S2为虚拟频谱仪，用于 观测信号频谱信息；Ml是通过SystemVue软件编译Μ语言，目的是对信号进行特征值提取， 最终提取的LFM信号的特征值为信号类型编码、采样率描述字、脉宽描述字、脉冲重复周期 描述字和特征描述字；所述特征描述字为带宽描述字、幅度