楊玉林 金成銘
[摘? ? ? ? ? ?要]? 信號(hào)分析是航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程教學(xué)的核心任務(wù),信號(hào)是看不見、摸不著的東西,利用System View軟件進(jìn)行仿真,使抽象的信號(hào)變成具體的實(shí)物,便于研究者更好地觀察理解,為后續(xù)設(shè)備課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 信號(hào)處理;System View;航空電子對(duì)抗;仿真
[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603(2018)35-0210-02
專業(yè)基礎(chǔ)理論教學(xué)是航空裝備教學(xué)中的重要組成部分,它是認(rèn)識(shí)裝備的功用、組成、基本工作原理以及使用與維護(hù)的前提和基礎(chǔ)。學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)理論的理解與掌握情況直接影響著對(duì)裝備的認(rèn)知,進(jìn)而影響其崗位任職能力的培養(yǎng),因而,在軍事任職教育中,專業(yè)基礎(chǔ)理論特別是裝備的基礎(chǔ)理論教學(xué)至關(guān)重要。探索實(shí)踐適用于專業(yè)基礎(chǔ)理論教學(xué)的方法和手段是軍校教員的重要工作,針對(duì)性和有效性是選取教學(xué)方法手段的基本原則。針對(duì)航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)的課程特色,選取利用System View軟件仿真的方法展開教學(xué),可以將抽象的內(nèi)容形象化,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的可理解性,大大提高教學(xué)效率。
一、System View軟件在航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程教學(xué)中的適用性分析
選擇利用System View軟件仿真的方法展開航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程教學(xué),正是利用“信號(hào)處理”這一紐帶將二者很好地鏈接起來。
(一)仿真“信號(hào)處理”過程是System View軟件的“專長(zhǎng)”
System View軟件主要用于信號(hào)仿真,在教學(xué)過程中,凡是涉及信號(hào)處理的領(lǐng)域都可以用System View進(jìn)行模擬。除此之外,System View軟件還可以對(duì)模擬出來的信號(hào)進(jìn)行分析、處理和變換等,大大方便了人們對(duì)信號(hào)的研究。
教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)員使用System View軟件進(jìn)行仿真時(shí),只需要關(guān)注每一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)計(jì)和過程,不需要下大力氣去編程,對(duì)學(xué)員編程能力要求很低,學(xué)員只需要拖動(dòng)所需要的信號(hào)源等圖標(biāo)即可完成任務(wù)的建模、設(shè)計(jì)和測(cè)試,設(shè)置合理的參數(shù)即可。這一點(diǎn)非常適合本課程特色。
(二)分析“信號(hào)處理”過程是航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程的“必需”
航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程共包含信號(hào)處理基礎(chǔ)、雷達(dá)和通信原理、航空電子對(duì)抗原理等三個(gè)大部分,其中信號(hào)處理基礎(chǔ)部分主要介紹信號(hào)的產(chǎn)生及其時(shí)頻域分析、信號(hào)變換(包括濾波、放大、功分、頻分、檢波等)、信號(hào)傳輸?shù)?雷達(dá)和通信原理部分主要是讓學(xué)生掌握雷達(dá)所發(fā)出的信號(hào)等一系列處理過程;航空電子對(duì)抗原理部分主要針對(duì)雷達(dá)和通信系統(tǒng)的工作特色及其容易被攻擊的鏈條,研究對(duì)其干擾的方法與過程,也是從信號(hào)級(jí)進(jìn)行研究的。
從以上的分析可以看出,選擇利用System View軟件對(duì)航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程內(nèi)容進(jìn)行仿真教學(xué)是適用的。
二、基于System View軟件仿真的教學(xué)框架設(shè)計(jì)
利用System View軟件仿真展開航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程教學(xué)時(shí),框架設(shè)計(jì)是前提和基礎(chǔ)??蚣茉O(shè)計(jì)包含教學(xué)內(nèi)容框架設(shè)計(jì)和軟件仿真框架設(shè)計(jì)。
(一)教學(xué)內(nèi)容框架設(shè)計(jì)注重“模塊化”
從教學(xué)內(nèi)容體系架構(gòu)上,將航空電子對(duì)抗基礎(chǔ)課程的三個(gè)大部分劃分為信號(hào)處理認(rèn)知、雷達(dá)信號(hào)處理過程認(rèn)知、雷達(dá)對(duì)抗信號(hào)處理認(rèn)知、通信信號(hào)處理過程認(rèn)知、通信對(duì)抗信號(hào)處理認(rèn)知五個(gè)仿真模塊。如圖1所示。每一模塊都根據(jù)裝備的實(shí)際信號(hào)處理過程來設(shè)計(jì)具體的信號(hào)處理仿真實(shí)踐,幫助學(xué)員正確認(rèn)知信號(hào)特點(diǎn)。
(二)軟件仿真框架設(shè)計(jì)注重“流程化”
為了幫助學(xué)員更好地掌握仿真流程,在進(jìn)行軟件仿真框架設(shè)計(jì)時(shí),注重根據(jù)實(shí)際裝備中的信號(hào)處理流程來設(shè)計(jì)具體仿真實(shí)驗(yàn)流程,這樣既能讓學(xué)員快速掌握仿真實(shí)踐的任務(wù)設(shè)計(jì),又能很好地展示仿真節(jié)點(diǎn)的信號(hào)特性。如圖2所示。
三、應(yīng)用實(shí)例分析
(一)信號(hào)的相加與相乘
1.任務(wù)描述
任務(wù)名稱:兩正弦信號(hào)相加與相乘。
參數(shù):
(1)正弦信號(hào)1的頻率:333 Hz,幅度30 V。
(2)正弦信號(hào)2的頻率:777 Hz,幅度50 V。
要求:兩信號(hào)分別相加和相乘,查看生成信號(hào)的波形和頻譜,分析其時(shí)頻域特點(diǎn)。
2.仿真設(shè)計(jì)
如圖3所示。
3.仿真結(jié)果
查看以上仿真結(jié)果信號(hào)的波形和頻譜,如圖4所示。
(二)AM信號(hào)調(diào)制與解調(diào)
1.任務(wù)描述
任務(wù)名稱:仿真信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)過程。
參數(shù):
(1)載波信號(hào)的頻率:2000 Hz,幅度1 V。
(2)基帶信號(hào)的頻率:200 Hz,幅度1 V。
要求:用基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行幅度調(diào)制,再同步解調(diào),查看生成信號(hào)的波形和頻譜,分析其時(shí)頻域特點(diǎn)。
2.仿真設(shè)計(jì)
如圖5所示。
3.仿真結(jié)果
查看以上仿真結(jié)果信號(hào)的波形和頻譜,如圖6所示。
四、結(jié)語
由實(shí)例中仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出,利用System View軟件對(duì)信號(hào)處理過程仿真可以形象地表示出各環(huán)節(jié)信號(hào)的波形和頻譜,信號(hào)變化的特點(diǎn)清晰可見,適用于將通信對(duì)抗、雷達(dá)對(duì)抗等裝備中信號(hào)處理過程可視化。這種信號(hào)可視化手段在軍事任職教育電子專業(yè)教學(xué)中的適用性強(qiáng),學(xué)員易于理解和掌握信號(hào)在裝備中的變換過程,能夠提高課堂教學(xué)效果。
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