分布式智能无线信息侦察网络设计*

唐 贵，郭 涛，朱 杰，张庆志

(中北大学 电子测试技术国家重点实验室 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051)

战场信息侦察是夺取信息资源的基础和前提，现代战争的信息侦察是全方位的立体侦察，空中、地面、水下都成为抢占信息空间的阵地。利用大量的传感器分布在敌后战场来了解战场环境的变化和探测敌方的动向已成为一种必不可少的地面侦察手段［2］。本文所设计的分布式智能无线信息侦察网络利用多传感器和信息融合技术能够对复杂环境下的战场信息进行全方位的侦察，能够准确地了解战场敌情，提高了战场情报的准确性［1］。

1 系统设计

1.1 总体结构

本系统主要是由四个分机单元与一个主机单元共同组建一个专用的信息侦察局域网，系统总体设计如图1所示。目标信号由多传感器分机单元模块接收，经A/D 转换成数字信号，再由控制模块与CPU 系统共同完成原始数据的数据处理，接着把处理后的数据通过数据接口送给无线收发模块，由无线收发模块进行数据传输交换，并把数据上传到指挥中心。

图1 系统总体设计框图

1.2 多传感器节点设计

多传感器分机单元模块主要是对目标信号进行采集，并将采集到的数据进行相应的处理，最终由无线模块发送出去。其结构如图2所示。

图2 多传感器分机单元模块

多传感器分机单元模块采用基于声、红外、磁、振动等被动探测体制的识别技术，应用了全新的信息侦察技术和信息融合技术，即对来自多源的数据和信息进行检测、互联、相关、估计和综合等多层次多方面的处理，以获得准确的状态和身份估计、完整而及时的信息态势和威胁估计，不仅使系统组合的结构更加合理，而且综合利用多种传感器信息的互补性和冗余性，提高了信息的确定性和可靠性［3-4］。

2 无线数字传输模块的设计

本模块采用国际最新的无线数字传输芯片(Chipcon 公司的CC1020)、新型高速AVR 单片机及相关的接口电路设计而成，为了达到体积小、功耗小、距离远、工作稳定可靠等设计要求，其结构如图3所示，主要采用了以下新技术。

图3 无线传输模块组成框图

(1)系统内设数字滤波器，不需外接滤波器;

(2)内置位同步锁相环，实现数据的同步解调，可以同时输出数据和位时钟，所以收到的数据稳定，抗抖动;

(3)高速低功耗AVR 单片机，完成对收到的无线噪声的识别和过滤，真正做到数据通信的“所发即所收”。单片机还完成“收”“发”的自动控制，不发数据时为常态“收”状态，发数据时自动转换为“发”状态。无线数字传输模块的组成如图4所示。

图4 分机节点的主要控制流程图

3 分布式智能无线信息侦察局域网络的控制

局域网各分机单元节点的通信控制结构相同，而局域网的通信控制及相关的信息处理均由主机单元完成。传感器分机节点的主要控制流程如图4所示。主机单元的主要控制流程如图5所示。

4 分布式智能无线信息侦察网络试验验证

分布式智能无线信息侦察网络的信息侦察及组网实验主要是对信息侦察及局域网功能的测试。实验方案如下:

(1)设置好系统的各种参数，并把四个分机单元分置于四个离主机单元30 米的房间里。

(2)让一人随意走进放有分机单元的房子，则系统经过轮询后会在出现目标人物的分机单元范围内出现闪烁的红灯预警，如图6所示。而且“XX 号发现目标”的信息自动存入“历史记录”。

本次试验很好地验证了分布式智能无线信息侦察网络各项功能及点对多点的局域组网通信，得到比较满意的效果。

图5 中心控制单元的主要控制流程

图6 XX 号分机单元发现目标界面显示

5 结论

本文所设计的分布式智能无线信息侦察网络采用最新多信息融合技术与微电子技术成果研制而成的高效率、高可靠、高稳定、抗干扰、防破译、环境适应性强的新型信息侦察网络。该智能无线信息侦察网络各类设计指标和要求都在实际应用中得到了验证，达到了预定指标要求。

［1］徐淑梅.无线局域网WLAN 及其实现技术［J］.西北民族大学学报，2003，24(3):50－55.

［2］王洪锋，单甘霖，夏明飞.地面防空C3I 系统中的多传感器信息融合［J］.仪器仪表学报，2004(22):13－5.

［3］孙涛，张宏建.目标识别中的信息融合技术［J］.自动化仪表，2002，22(2):32－34.

［4］聂伟荣.多传感器探测与控制网络技术——地面运动目标震动信号探测与识别［D］.博士论文.南京理工大学，2001.