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无人机通信抗干扰研究平台

系统描述

无人机通信抗干扰研究平台以两台 USRP 设备为核心硬件,构建了一套完整的无人机通信抗干扰研究平台,实现从信号感知、干扰识别到干扰规避的全流程抗干扰能力验证,具备频谱感知、干扰检测、动态频率切换等核心功能,为无人机抗干扰通信技术研究提供完整的演示验证环境。

核心功能:

  • 闭环全双工数据链通信

--构建含上下行通道的全双工通信系统;

-- 采用直接序列扩频通信,通过收发验证展示信号接收正确性

  • 干扰频谱感知与评估

--机载端实现多信道频谱感知与干扰判定;

-- 回传干扰程度、拟切换频段参数及子带峰值功率至地面端显示

  • 认知抗扰与通信恢复

--感知信道阻塞后告警并回传信息;

--经确认可自主规避干扰或由地面端决策换频,实现链路动态恢复

系统组成

(1)两台工控机

采用工业级加固设计的主控工控机,配备Intel i7-9700K处理器,16 GB内存,承担基带信号调制 / 解调、信号分析、算法运行任务。

(2)两台可编程SDR(USRP-LW X310)

采用性能卓越,可配置射频前端的软件定义无线电USRP-LW X310,负责机载端和地面端的信号采集与射频处理。

(3)一套通信抗干扰研究平台软件

依托 Ubuntu部署的基于GNU Radio的通信抗干扰研究平台软件。

系统连接

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(1)射频的连接

采用1台USRP-LW X310模拟地面端,通过射频线缆连接天线;采用1台USRP-LW X310模拟机载端,通过射频线缆连接天线。

(2)数据的连接

工控机与USRP-LW X310之间使用万兆光纤通过SFP+接口进行数据传输;软件层面部署基于GNU Radio的通信抗干扰研究平台软件。


系统流程图

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软件界面图

地面端界面图:

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机载端界面图:

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典型应用场景

抗干扰技术研发验证:为科研方提供测试环境,模拟多频段干扰,实时观测干扰频谱、信噪比,验证扩频、动态换频等算法精度与响应速度,通过全双工数据链检测信号传输正确性。

通信系统性能测试:供厂商 / 检测机构使用,联动无人机通信模块,模拟复杂干扰,记录告警响应、换频成功率等指标,量化评估抗干扰极限,支撑产品优化或合规检测。

应急通信演练:适配救援、巡检场景,模拟灾害现场干扰,无人机搭载平台执行任务,干扰时自主告警或地面端远程换频,帮助人员熟悉处置流程,提升复杂环境通信可靠性。

配置清单

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