基于受體脆弱性的復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建與評(píng)估

湯云革, 韋慶洲, 黎 力, 任 哲

(中國(guó)洛陽(yáng)電子裝備試驗(yàn)中心，河南 洛陽(yáng) 471003)

基于受體脆弱性的復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建與評(píng)估

湯云革, 韋慶洲, 黎 力, 任 哲

(中國(guó)洛陽(yáng)電子裝備試驗(yàn)中心，河南 洛陽(yáng) 471003)

基于信息系統(tǒng)無(wú)線接收機(jī)脆弱性機(jī)理，提出了基于受體脆弱性機(jī)理的復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建方法，解決了頻跨度大的作戰(zhàn)單元需要大量電磁環(huán)境模擬裝備難題；建立的針對(duì)電子信息系統(tǒng)信道占有度、頻譜重合度、背景信號(hào)強(qiáng)度等要素的多激勵(lì)多響應(yīng)電磁環(huán)境效應(yīng)“套桶”評(píng)估模型，解決了被試對(duì)象的客觀性與形象性評(píng)估問(wèn)題，為電子信息系統(tǒng)類復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性鑒定提供有益借鑒。

復(fù)雜電磁環(huán)境； 受體脆弱性； 套桶； 適應(yīng)性考核

0 引言

目前，復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核主要存在兩類問(wèn)題:一是復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建問(wèn)題;另一個(gè)是復(fù)雜電磁環(huán)境評(píng)估問(wèn)題。復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建主要問(wèn)題是缺乏操作性強(qiáng)的通用標(biāo)準(zhǔn)，已有的GJB 6130-2007《戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境術(shù)語(yǔ)》、GJB 6520-2008《戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境分類與分級(jí)方法》主要是定義上的描述，若按其要求的方法進(jìn)行，對(duì)于寬頻帶不同等級(jí)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建將需要大量的模擬裝備，即不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)[1]；對(duì)于復(fù)雜電磁環(huán)境評(píng)估來(lái)說(shuō)，可用的評(píng)估方法較多，如層次分析法、模糊集理論、粗糙集理論等，但諸如此類方法中的主觀性評(píng)價(jià)因素所占權(quán)重過(guò)大，所得評(píng)估結(jié)果體現(xiàn)不出復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)的動(dòng)態(tài)性變化過(guò)程，影響了評(píng)估的客觀性與形象性。

本文基于上述問(wèn)題，探索性地提出相應(yīng)解決辦法，針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，提出了一種基于受體脆弱性復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核環(huán)境構(gòu)建方法，利用重點(diǎn)頻段、信號(hào)強(qiáng)度起伏、信號(hào)密集度、信號(hào)類型樣式等不同復(fù)雜組合變化，不僅體現(xiàn)了復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建的針對(duì)性、多樣性、交織性、動(dòng)態(tài)性、對(duì)抗性、逼真性、等效性原則，同時(shí)減少了環(huán)境構(gòu)建的模擬裝備數(shù)量，達(dá)到了同等考核效果，節(jié)省了測(cè)試資源與大量人力、財(cái)力消耗；針對(duì)第二個(gè)問(wèn)題，基于電磁環(huán)境激勵(lì)與響應(yīng)的綜合評(píng)估機(jī)制，利用諸影響因素測(cè)試結(jié)果，建立了針對(duì)電子信息系統(tǒng)信道占有度、頻譜重合度、背景信號(hào)強(qiáng)度等要素的多激勵(lì)多響應(yīng)電磁環(huán)境效應(yīng)“套桶”評(píng)估模型，減少了主觀因素，解決了被試對(duì)象的客觀與形象評(píng)估問(wèn)題。本文的研究結(jié)果在相關(guān)多頻段、多組網(wǎng)的無(wú)線通信指揮信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核中得到了成功應(yīng)用[2]。

1 基于受體脆弱性機(jī)理的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核環(huán)境構(gòu)建方法

1.1 受體脆弱性機(jī)理分析

進(jìn)行受體脆弱性分析是為了實(shí)現(xiàn)電磁環(huán)境構(gòu)建的針對(duì)性。接收機(jī)的脆弱性主要有兩類：1) 抵抗作戰(zhàn)對(duì)手有意干擾能力的不足，如瞄準(zhǔn)式、跟蹤式、靈巧式、欺騙式等各類有意干擾；2) 抵抗無(wú)意干擾能力的不足，這是由于各類無(wú)線接收機(jī)工作電路的電子器件線性或非線性特性，不可避免存在抗頻譜重合度、鄰道、中頻、鏡頻、互調(diào)等干擾能力的不足，盡管不同接收機(jī)都具有相應(yīng)的干擾抑制功能。無(wú)線接收機(jī)大多采用超外差式接收機(jī)結(jié)構(gòu)，一般由天線、信道、DSP等模塊組成，如圖1所示。

圖1 一般無(wú)線接收機(jī)工作原理示意圖Fig.1 Working principle of general wireless receiver

接收通道中的天線濾波單元一般采用信道分組濾波的方式，濾除帶外雜波、中頻、鏡頻等，信道模塊實(shí)現(xiàn)變頻、濾波和電平控制，射頻信號(hào)經(jīng)放大、帶通濾波、自動(dòng)增益控制和過(guò)載保護(hù)，送到第一混頻器，一混頻輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)一中頻放大、濾波，也可以多次放大、濾波，濾取出一中頻信號(hào)，再經(jīng)放大，送入第二混頻器，二混頻輸出的二中頻通過(guò)濾波器匹配放大，送到濾波器，濾除部分噪聲和雜波后，經(jīng)阻抗變換送到中放進(jìn)行中頻放大，自動(dòng)電平控制，二中頻信號(hào)經(jīng)DSP模塊的A/D轉(zhuǎn)換、下變頻及速率變換、解調(diào)、解碼、解密、自動(dòng)增益控制和濾波后，數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)接口送到數(shù)據(jù)終端，音頻通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換、音頻放大送入耳機(jī)，完成數(shù)據(jù)和音頻信號(hào)的接收。由于無(wú)線電信號(hào)傳播的開(kāi)放性，接收設(shè)備在接收有用信號(hào)的同時(shí)，還會(huì)接收其他信號(hào)(如有意干擾信號(hào)、有用信號(hào)鄰近信號(hào)、自然環(huán)境電磁信號(hào)等)，由于接收機(jī)器件的線性、非線性特性，其他信號(hào)不可避免會(huì)與有用信號(hào)相互作用產(chǎn)生線性效應(yīng)與非線性效應(yīng)，線性變換會(huì)產(chǎn)生新的諧波成分，非線性變換會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生失真。

1) 線性效應(yīng)[3]。當(dāng)接收機(jī)為線性系統(tǒng)時(shí)，有兩種信號(hào)會(huì)對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)生干擾效應(yīng)，即同頻干擾效應(yīng)與鄰頻干擾效應(yīng)，同頻干擾效應(yīng)是頻率與有用信號(hào)頻率相同或相近的同信道信號(hào)，鄰頻干擾效應(yīng)是指頻率落在有用信號(hào)所在信道的相鄰信道內(nèi)的干擾信號(hào)，它與同頻干擾的區(qū)別在于它會(huì)受到接收機(jī)某種程度的抑制，當(dāng)它的頻率成分落在接收機(jī)濾波器的非線性區(qū)域，與有用信號(hào)的相互作用可使新的成分落在有用信道內(nèi)，干擾作用增強(qiáng)。

2) 非線性效應(yīng)[3]。當(dāng)進(jìn)入接收機(jī)的信號(hào)或合成信號(hào)的電平比較高時(shí)，在接收機(jī)的部分電路或者全部電路都可能成為非線性電路，所有這些非線性都會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生幅度和相位失真，并使這些信號(hào)相互作用，產(chǎn)生諸多新的干擾信號(hào)，使干擾成分增強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō)，單一的高電平信號(hào)與有用信號(hào)，可能會(huì)產(chǎn)生交叉干擾和阻塞干擾，多個(gè)高電平的干擾信號(hào)之間相互作用可能會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾，若發(fā)生在混頻器可能會(huì)產(chǎn)生混頻干擾和倒混頻干擾。

1.2 基于受體脆弱性機(jī)理的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核環(huán)境構(gòu)建方法

依據(jù)上述接收機(jī)脆弱性機(jī)理的分析結(jié)果，可將這些威脅電磁信號(hào)區(qū)分為3類：1) 有意干擾信號(hào)，為信息系統(tǒng)戰(zhàn)場(chǎng)上可能面臨作戰(zhàn)對(duì)手電子對(duì)抗裝備施放的不同干擾方式、不同干擾樣式的電磁環(huán)境信號(hào)[4]；2) 無(wú)意干擾信號(hào)，為信息系統(tǒng)戰(zhàn)場(chǎng)上可能面臨的敵我雙方電子裝備施放的電磁環(huán)境信號(hào)，這些信號(hào)在信息系統(tǒng)接收機(jī)端可能造成接收機(jī)多級(jí)鄰道干擾、交叉干擾、互調(diào)干擾、中頻干擾、混頻干擾、倒易混頻干擾等；3) 隨機(jī)背景電磁環(huán)境信號(hào)，主要是場(chǎng)地自然環(huán)境信號(hào)及人為模擬隨機(jī)環(huán)境信號(hào)，場(chǎng)地自然環(huán)境信號(hào)為典型場(chǎng)區(qū)的實(shí)際采集，人為模擬隨機(jī)環(huán)境信號(hào)主要是為體現(xiàn)背景電磁環(huán)境的動(dòng)態(tài)性[4-5]。

可見(jiàn)，若按基于受體脆弱性機(jī)理的威脅電磁信號(hào)搭建復(fù)雜電磁適應(yīng)性考核環(huán)境，可節(jié)省不必要的模擬裝備，實(shí)際操作時(shí)，可依據(jù)戰(zhàn)情推動(dòng)，從環(huán)境模擬重點(diǎn)頻段，信號(hào)密集程度、信號(hào)強(qiáng)度起伏范圍、信號(hào)樣式多變的不同復(fù)雜度進(jìn)行，不同復(fù)雜度的威脅電磁信號(hào)要體現(xiàn)在空域覆蓋、時(shí)域變化、頻域交疊、功率域起伏等方面。

1.2.1 環(huán)境模擬重點(diǎn)頻段復(fù)雜度設(shè)置方法

選擇需要環(huán)境模擬重點(diǎn)頻段有兩個(gè)需要:1) 為了減少模擬裝備，因?yàn)檫h(yuǎn)離受體工作頻點(diǎn)/頻段的電磁環(huán)境信號(hào)對(duì)受體基本不產(chǎn)生影響，不必在全頻段模擬；2) 為了區(qū)分不同級(jí)別的復(fù)雜度，可隨著復(fù)雜度設(shè)置的提高，體現(xiàn)在重點(diǎn)頻段的帶寬展寬、信號(hào)數(shù)量增加上。重點(diǎn)頻段復(fù)雜度設(shè)置方法表示為

Li=(fhigh-flow)×xi%

(1)

式中:Li為模擬的各個(gè)重點(diǎn)區(qū)域頻帶帶寬；fhigh為工作頻段的高端(或跳頻帶寬的高端)；flow為工作頻段的低端(或跳頻帶寬的低端)；xi%依據(jù)重點(diǎn)頻段復(fù)雜度來(lái)設(shè)定。

1.2.2 信號(hào)密集復(fù)雜度設(shè)置方法

針對(duì)受體的信號(hào)密集復(fù)雜度設(shè)置方法表示為

(2)

式中:ρi為各個(gè)重點(diǎn)區(qū)域頻帶帶寬內(nèi)的信號(hào)密集復(fù)雜度；N為重點(diǎn)區(qū)域帶寬內(nèi)被試受體所能承受的最大信道數(shù)量；ni為重點(diǎn)區(qū)域帶寬內(nèi)模擬環(huán)境的信號(hào)數(shù)量;yi%依據(jù)信號(hào)密集的復(fù)雜度來(lái)設(shè)定;wi為被試對(duì)象的信道帶寬,單位為kHz。

1.2.3 信號(hào)強(qiáng)度復(fù)雜度設(shè)置方法

信號(hào)起伏范圍反映戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境中各種信號(hào)在能量域上對(duì)信息裝備的干擾程度，信號(hào)強(qiáng)度復(fù)雜度設(shè)置方法表示為[6]

(3)

式中:KEn為各個(gè)重點(diǎn)區(qū)域頻帶帶寬內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度復(fù)雜度;En為背景信號(hào)強(qiáng)度;Pmin表示無(wú)線接收機(jī)門(mén)限電平;zi%依據(jù)信號(hào)強(qiáng)度起伏范圍的復(fù)雜度來(lái)設(shè)定。

1.2.4 信號(hào)樣式復(fù)雜度設(shè)置方法

信號(hào)樣式的設(shè)置原則可基于信息系統(tǒng)可能面臨的作戰(zhàn)對(duì)手的諸多電子裝備樣式而定，信號(hào)樣式設(shè)置要隨著復(fù)雜度提高而呈現(xiàn)多樣。

2 基于多域多維復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)“套桶”評(píng)估模型

2.1 激勵(lì)與響應(yīng)評(píng)估機(jī)制

建立各類受體復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性激勵(lì)與響應(yīng)評(píng)估機(jī)制，目的是在設(shè)定的不同復(fù)雜度電磁環(huán)境下，考核各類受體諸多能力的變化(如數(shù)據(jù)通信誤碼率、語(yǔ)音通信清晰度、傳輸時(shí)延、組網(wǎng)時(shí)間、承受子網(wǎng)數(shù)量、路由能力等)。圖2為復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核的激勵(lì)與響應(yīng)評(píng)估機(jī)制示意圖。

圖2中評(píng)估模型是問(wèn)題的核心，依據(jù)被測(cè)系統(tǒng)各類響應(yīng)變化情況，通過(guò)綜合分析去評(píng)估被試系統(tǒng)的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性。目前，傳統(tǒng)的評(píng)估方法有層次分析法、粗糙集理論、模糊理論等[7]，存在著主觀性評(píng)價(jià)因素所占權(quán)重過(guò)大及評(píng)估結(jié)果看不到復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)的動(dòng)態(tài)性變化問(wèn)題，本文在相關(guān)數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，基于激勵(lì)與響應(yīng)關(guān)系建立了一種基于多域多維電磁環(huán)境效應(yīng)“套桶”評(píng)估方法，一定程度上彌補(bǔ)了上述缺陷[8]。

圖2 信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境響應(yīng)及評(píng)估機(jī)制Fig.2 Complex electromagnetic environmental response andevaluation mechanism of information system

2.2 激勵(lì)與響應(yīng)關(guān)系構(gòu)建

2.2.1 激勵(lì)集描述

2.2.2 響應(yīng)集的描述

1) 單激勵(lì)響應(yīng)集的描述。

從激勵(lì)與響應(yīng)的關(guān)系知道，Xi中每一類因素干擾等可導(dǎo)致信息系統(tǒng)至少一項(xiàng)或多項(xiàng)能力的變化，因此，電磁環(huán)境單元素與響應(yīng)之間是一種一對(duì)多的關(guān)系，用集合來(lái)描述它們，即

Zi→(χ1,χ2,…,χn,…)

(4)

為了更清楚問(wèn)題的表述以及便于量化分析，把電磁環(huán)境引起各類通信能力變化的值，統(tǒng)一到一個(gè)矩陣中去，用矩陣的各列對(duì)應(yīng)各環(huán)境因素下單通信能力的逐漸變化情況，矩陣中各行對(duì)應(yīng)著在單一電磁環(huán)境影響因素下參數(shù)取值時(shí)的各類能力值,這樣的矩陣被稱為系統(tǒng)單激勵(lì)通信能力響應(yīng)矩陣，即

(5)

2) 多激勵(lì)相關(guān)響應(yīng)集的描述。

多激勵(lì)為多類影響因子的綜合效應(yīng)，因各影響因子之間存在著直接或間接的聯(lián)系，因此可以通過(guò)它們的相關(guān)關(guān)系做經(jīng)驗(yàn)判定，如圖3所示。

圖3 各激勵(lì)相關(guān)響應(yīng)示意圖Fig.3 Incentive and response relations

圖3中，利用各旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸之間的夾角來(lái)表示各電磁環(huán)境影響效應(yīng)之間的相關(guān)性。由向量合成計(jì)算公式知:當(dāng)夾角小于90°時(shí),表示這兩類電磁環(huán)境影響效應(yīng)之間具有正相關(guān)性;當(dāng)夾角等于0°時(shí)，表示這兩類資源之間具有最強(qiáng)的正相關(guān)性;當(dāng)夾角等于90°時(shí)，說(shuō)明這兩類資源之間沒(méi)有相關(guān)性，當(dāng)夾角大于90°時(shí)負(fù)相關(guān)，負(fù)相關(guān)是不可能發(fā)生在資源響應(yīng)之間的，因此，α的經(jīng)驗(yàn)取值范圍為[0°,90°)。根據(jù)余弦函數(shù)的特性及資源響應(yīng)數(shù)據(jù)的變化情況，把α的取值進(jìn)一步細(xì)分為兩個(gè)區(qū)域，即[0°,45°]及(45°,90°)，當(dāng)從反饋信息中發(fā)現(xiàn)任意兩類電磁環(huán)境效應(yīng)相關(guān)性很強(qiáng)時(shí)，就從[0°,45°]取經(jīng)驗(yàn)值，否則就從(45°,90°)取值。為了便于后邊相關(guān)計(jì)算，效應(yīng)的相關(guān)性用矩陣表示，即

(α1,α2,α3,…,αn)T。

(6)

由于各類電磁環(huán)境因素組合下接收機(jī)響應(yīng)之間存在著相關(guān)性，用式(7)分別求它們的向量合成，這些合成點(diǎn)可稱為相關(guān)響應(yīng)點(diǎn)S。

(7)

2.2.3 綜合效應(yīng)集描述

通過(guò)以上的步驟，就得到了被試對(duì)象幾類電磁激勵(lì)下的各類能力響應(yīng)點(diǎn)及相關(guān)響應(yīng)點(diǎn)，把得到的單響應(yīng)點(diǎn)及相關(guān)點(diǎn)放在同一個(gè)矩陣中，即

(8)

評(píng)估電磁環(huán)境適應(yīng)性的方法就是看在各類干擾可變參數(shù)逐漸變化時(shí)，矩陣中每行的響應(yīng)點(diǎn)及綜合響應(yīng)點(diǎn)的變化趨勢(shì)，并對(duì)這些變化趨勢(shì)做綜合分析，從而評(píng)估電磁環(huán)境的適應(yīng)性。

2.3 基于多域多維電磁環(huán)境效應(yīng)“套桶”評(píng)估方法

依據(jù)激勵(lì)與響應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為了形象評(píng)估復(fù)雜電磁環(huán)境的適應(yīng)性，把式(8)的電磁環(huán)境適應(yīng)性結(jié)果投射在圖4所示旋轉(zhuǎn)“套桶”坐標(biāo)系中。

圖4 套桶評(píng)估模型示意圖Fig.4 Sleeve barrel evaluation model

圖4中,水平坐標(biāo)面為設(shè)置的復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào)中對(duì)接收機(jī)產(chǎn)生影響的各類電磁環(huán)境激勵(lì)因子X(jué)i，Zi為各類復(fù)雜電磁環(huán)境條件下，被測(cè)系統(tǒng)的能力變化情況(數(shù)據(jù)通信誤碼率、語(yǔ)音通信清晰度、傳輸時(shí)延、組網(wǎng)時(shí)間、承受子網(wǎng)數(shù)量、路由能力等通信組網(wǎng)能力的各類通信變化效應(yīng))。依據(jù)被試系統(tǒng)在不同復(fù)雜度電磁環(huán)境下的各類能力變化情況，規(guī)定不同的規(guī)則邊界，劃分不同的響應(yīng)“套桶”邊界，如可依據(jù)GJB 6130-2007《戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境術(shù)語(yǔ)》、GJB 6520-2008《戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境分類與分級(jí)方法》將系統(tǒng)的復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)規(guī)定為4個(gè)不同的級(jí)別效應(yīng)。

1) 簡(jiǎn)單電磁環(huán)境。為最內(nèi)層桶(Zi的取值范圍0～0.01)，即設(shè)定的電磁環(huán)境對(duì)被試對(duì)象的各類能力影響可以忽略，表現(xiàn)為對(duì)被試對(duì)象的數(shù)據(jù)通信誤碼率、語(yǔ)音通信清晰度、傳輸時(shí)延、組網(wǎng)時(shí)間、承受子網(wǎng)數(shù)量、路由能力等不產(chǎn)生影響或影響可以忽略。

2)輕度電磁環(huán)境。為次內(nèi)層桶(Zi的取值范圍0.01～0.10)，即設(shè)定的電磁環(huán)境對(duì)被試對(duì)象的各類能力有較輕的影響，表現(xiàn)為對(duì)被試對(duì)象的數(shù)據(jù)通信誤碼率、語(yǔ)音通信清晰度、傳輸時(shí)延、組網(wǎng)時(shí)間、承受子網(wǎng)數(shù)量、路由能力等有一定的下降。

3)中度電磁環(huán)境。為第二次內(nèi)層桶(Zi的取值范圍0.10～0.50)，即設(shè)定的電磁環(huán)境對(duì)被試對(duì)象的各類能力有較大的影響，表現(xiàn)為對(duì)被試對(duì)象的誤數(shù)據(jù)通信誤碼率、語(yǔ)音通信清晰度、傳輸時(shí)延、組網(wǎng)時(shí)間、承受子網(wǎng)數(shù)量、路由能力等有較大的下降。

4) 重度電磁環(huán)境。為最外層桶(Zi的取值范圍大于0.50)，即設(shè)定的電磁環(huán)境對(duì)被試對(duì)象的各類能力有嚴(yán)重的影響，表現(xiàn)為對(duì)被試對(duì)象的數(shù)據(jù)通信誤碼率、語(yǔ)音通信清晰度、傳輸時(shí)延、組網(wǎng)時(shí)間、承受子網(wǎng)數(shù)量、路由能力等能力有嚴(yán)重的下降，全部或部分無(wú)法進(jìn)行正常的通信。

2.4 一種信息指揮系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核效果評(píng)估應(yīng)用

基于上述的復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建及評(píng)估方法，在某區(qū)域構(gòu)建了包括短波電臺(tái)網(wǎng)、超短波電臺(tái)網(wǎng)、散射通信網(wǎng)等目標(biāo)信息傳輸網(wǎng)進(jìn)行考核驗(yàn)證，動(dòng)用各類復(fù)雜電磁環(huán)境模擬裝備進(jìn)行等級(jí)模擬。其簡(jiǎn)單電磁環(huán)境為考核場(chǎng)地的自然電磁環(huán)境及另加10個(gè)動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的隨機(jī)信號(hào)；輕度復(fù)雜電磁環(huán)境在被測(cè)對(duì)象工作頻點(diǎn)區(qū)域設(shè)置35個(gè)鄰道信號(hào)、2個(gè)互調(diào)信號(hào)、1個(gè)中頻信號(hào)、20個(gè)動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的隨機(jī)信號(hào)；中度復(fù)雜電磁環(huán)境在被測(cè)對(duì)象工作頻點(diǎn)區(qū)域設(shè)置149個(gè)鄰道信號(hào)、2個(gè)互調(diào)信號(hào)、1個(gè)中頻信號(hào)、1個(gè)鏡頻信號(hào)、30個(gè)動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的隨機(jī)信號(hào)；重度復(fù)雜電磁環(huán)境在被測(cè)對(duì)象工作頻點(diǎn)區(qū)域設(shè)置312個(gè)鄰道信號(hào)、2個(gè)信號(hào)產(chǎn)生的互調(diào)信號(hào)、1個(gè)中頻信號(hào)、1個(gè)鏡頻信號(hào)、50個(gè)動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的隨機(jī)信號(hào)。依據(jù)多域多維電磁環(huán)境效應(yīng)“套桶”評(píng)估方法，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到了綜合效應(yīng)結(jié)果。圖5為上述4級(jí)電磁環(huán)境下綜合信息系統(tǒng)中超短波電臺(tái)網(wǎng)誤碼率綜合效應(yīng)部分結(jié)果圖。

從圖5處理結(jié)果可以看到，在不同復(fù)雜度的電磁環(huán)境下，構(gòu)成環(huán)境的各影響因素對(duì)被測(cè)對(duì)象通信效能影響程度不一樣，其中有意干擾、近鄰道、互調(diào)因素影響權(quán)重大，而中頻、鏡頻環(huán)境信號(hào)影響比較小。

圖5 超短波電臺(tái)網(wǎng)誤碼率綜合效應(yīng)評(píng)估結(jié)果Fig.5 Comprehensive evaluation result of effect of bit error rate of ultrashort wave

3 結(jié)束語(yǔ)

本文從復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性存在的兩個(gè)主要問(wèn)題入手，探討了如何解決電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核的電磁環(huán)境構(gòu)建與評(píng)估的難題，闡述了基于受體脆弱性的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核構(gòu)建方法，解決了系統(tǒng)級(jí)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性考核中，面向?qū)崙?zhàn)進(jìn)行考核環(huán)境構(gòu)建的難題，滿足了考核所需，且通過(guò)針對(duì)性的考核環(huán)境構(gòu)建，解決了電磁環(huán)境構(gòu)建所需裝備過(guò)多、消耗大量人力財(cái)力的問(wèn)題，為同類型電子裝備或系統(tǒng)鑒定試驗(yàn)提供有益借鑒，提出的“套桶”評(píng)估模型為復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估做出了一種有益嘗試。

[1] 聶皞，汪連棟．電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013.

[2] 劉尚合,孫國(guó)至.復(fù)雜電磁環(huán)境內(nèi)涵及效應(yīng)分析[J].裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,19(1):72-83.

[3] 朱慶厚．通信干擾技術(shù)及其在頻譜管理中的應(yīng)用[M]．北京：人民郵電出版社，2010.

[4] 汪連棟,胡明明,高磊,等．電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)研究初探[J].航天電子對(duì)抗,2013,29(5):23-25.

[5] 劉小強(qiáng),魏光輝,潘曉東,等.現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境與電磁屏蔽技術(shù)[J].裝備環(huán)境工程,2007,4(1):1-3.

[6] 邵濤,胡以華,石亮,等.戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜度定量評(píng)估方法研討[J].電光與控制,2010,17(1):81-84.

[7] 王繼詳,韓慧．通信對(duì)抗干擾效果客觀評(píng)估[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.

[8] 黃興東,申功勛.復(fù)雜電磁環(huán)境仿真試驗(yàn)體系的模型驗(yàn)證方法研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2012,24(12):2562-2566.

ConstructionandEvaluationofComplexElectromagneticEnvironmentBasedonReceptor’sVulnerability

TANG Yun-ge, WEI Qing-zhou, LI Li, REN Zhe

(Luoyang Electronic Equipment Test Center,Luoyang 471003,China)

Based on the vulnerability mechanism of wireless receivers,this paper proposes a method to construct a complex electromagnetic environment based on the vulnerability mechanism of the receivers,which solves the problem that a great amount of electromagnetic environment simulation equipments are needed for the combating unit with large frequency span. A multi-excitation,multi-response sleeve barrel evaluation model is built,which is based on signal channel occupancy,spectral overlap degree,background signal intensity and other factors in electronic information system. It solves the problem of the objectivity and figurativeness evaluation of the tested object,and supplies a useful reference for complicated electromagnetic environment adaptability identification.

complicated electromagnetic environment; vulnerability of receiver; sleeve barrel; adaptability assessment

湯云革，韋慶洲，黎力，等.基于受體脆弱性的復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建與評(píng)估[J].電光與控制，2017，24( 11) : 100-104.TANG Y G，WEI Q Z，LI L，et al.Construction and evaluation of complex electromagnetic environment based on receptor's vulnerability[J].Electronics Optics & Control，2017，24( 11) : 100-104．

2016-12-13

2017-01-19

“八六三”項(xiàng)目(2014A7074023A)

湯云革(1971 —),男，河南鄧州人，碩士，高工，研究方向?yàn)橥ㄐ艑?duì)抗仿真。

TN911.4

A

10.3969/j.issn.1671-637X.2017.11.021