噪声调制-实现飞行器无线数传的宽带保密通信

 

1、弱信号的隐身雷达

以弱的伪随机色信号作为载波，通过DA+功放天线发射出去，接收发射波，在信号处理时，采用量子混沌波子积累技术，积累周期为20，积累次数为50000，也就是说积累时间是1。

下面是在50dB加性高斯白噪声干扰下的量子混沌波子的检测结果。

  在弱信号下，对方识别不到有雷达信号在照射目标。相反的，如果我方增强雷达信号，可以探测更远的距离。

2、保密通信

在eBat3000量子混沌无线电平台上，下图给出的是两个尺度Scale为341，也就也就是2.88Mbps。采用500OWDM调制方式，速率可以达到1.44Gbps。下图给出了500个标准正交的量子混沌波子中的两个，他们在BT上完全重叠的。

图 5 nOWDM采用的标准正交量子混沌波子

下图分别是对不同尺度的6OWDM多载波通信进行性能仿真！

图 6 6OWDM性能仿真结果

就多载波技术而言，较低速的数据传输用少量的量子混沌波子nOWDM即可；当需要速率稍高时，可以采用nOWDM+mWSK模式；当要极高的速率时，就需要用大量的量子混沌波子nOWDM了。

3、隐蔽通信量子混沌波子

就隐蔽通信而言，可以用尺度极长的量子混沌波子来进行通信，下图就给出仿真。

图 7 2WSK量子混沌波子图

就上述尺度为218112的量子混沌波子而言，传输信令的速率是13Kbps。下面两张图描述的是该对量子混沌波子分别在30dB和40dB的加性高斯白噪声干扰下的检测情况。

图 8 30dB加性高斯白噪声下量子混沌波子的检测

目前来讲，量子混沌波子的产生主要用直接数字合成（DDS）的方式来产生。

直接数字式合成器框图

eBat3000和通用的软件无线电系统一样，也是由收发信机（transceiver）、射频放大组件、天线组件和终端测试软件组成。 

eBat3000 Transceiver的硬件平台由一片ZYQC7000 FPGA，一片 AD9164 DAC和一片 AD9208 ADC组成，系统的信号速率（updating/sampling rate）为 2949.12Msps。 

eBat3000的射频放大组件采用的RF BAY 生产的HPA-3000和LNA-925。 

eBat3000的天线采用与成都创亿世通联合研制的的双臂正弦天线。 

eBat3000的终端测试软件具有通用的数传和雷达功能。 

下面三张图分别给出了不同能谱的量子混沌波子的能谱图，他们均可以完完全全地由相应尺寸和频响的天线辐射出去。 

eBat3000系统输出的量子混沌波子能谱图（500MHz~1.5GHz） 

 eBat3000系统输出的量子混沌波子能谱图（1GHz~1.5GHz） 

数据链通道建立后，在应用层可以定义 图像、音频、指令的双向通信，实现无线数传的宽带保密通信。

 另外，在延迟时间上，由于调制机制简单，没有数据缓存和多重调制解码，实现极底的延迟。传输距离还是和传统机制一样，主要取决于天线效率、辐射总功率和频谱范围。

基于XC7Z100+ADRV9009的双收双发无线电射频板卡是基于Xilinx ZYNQ FPGA和ADI的无线收发芯片ADRV9009开发的专用功能板卡，用于5G小基站，无线图传，数据收发等领域。

板卡使用XC7Z100 作为主处理器，包含Dual ARM Cortex-A9核处理器的嵌入式处理，PS端32bit 1GB容量DDR3存储，1路RS232接口，1路USB接口1路10-100-1000网络接口，PS端QSPI flash存储，PS端SD卡，Emmc存储；PL端64bit 2GB容量DDR3存储，PL端扩展HDMI 输出实现视频显示应用，PL端扩展9路I/O，4个LED指示灯。

PL端外扩ADRV9009芯片，ADRV9009是一款高集成度射频(RF)、捷变收发器，提供双通道发射器和接收器、集成式频率合成器以及数字信号处理功能。这款IC具备多样化的高性能和低功耗组合，FMC子卡为2路输入，2路输出的射频收发卡，配合FPGA工作满足3G、4G和5G宏蜂窝时分双工(TDD)基站应用要求。

参考ADI的整体软件架构：