曾菊玲[1]2003年在《跳频条件下调制制度研究》文中指出跳频通信是现代通信系统抗干扰和提高系统容量的重要技术之一，跳频系统的性能依赖于所选调指制度的频谱结构、效率，依赖于调制制度对频差的敏感性、抗限幅失真、抗干扰的能力。本文首先较详细地讨论了跳频抗干扰的能力与调制制度的关系，接着分别研究了几种常用调制方式(MFSK，MPSK，OFDM)上述几方面的性质，针对各跳频系统存在的问题提出了相应解决方案，在本论文后半部分重点讨论了OFDM跳频系统的实现方案、性能及改进措施。文中做了大量仿真，以验证各调制制度各方面的性能及各改进措施的可行性，最终得出结论，OFDM是跳频通信中可以选用的一种调制方式。
杨林茂[2]2011年在《复杂电磁环境下跳频电台仿真与通信效能研究》文中研究表明扩频技术是无线电通信领域技术发展的主要方向,在民用和军事通信中应用十分广泛。由于抗干扰性能突出,跳频扩频技术在军事通信中的重要性越来越明显,并且已经成为高技术军队的主要野战通信手段。我军近几年已经开始装备跳频电台,但是关于跳频电台的研究还不多。另外,目前关于跳频电台的研究往往不考虑具体电磁环境,其研究结果往往不具备实际参考价值。本文利用计算机仿真技术作为辅助手段,结合复杂电磁环境,研究了影响跳频电台通信效能的因素。论文先研究了复杂电磁环境的构成,分析了战术跳频通信系统面临的所有可能的电磁干扰样式,并利用Simulink建立了战场复杂电磁环境的仿真模型,然后依据相关文献的标准对电磁环境的复杂度进行了量化和分级。对于战术跳频通信系统,本文进行了全面的阐述,包括基本原理、技术指标和目前的发展方向等,并利用Simulink建立了跳频电台的仿真模型。在此基础上设计了仿真实验,以误码率为实验指标,试验了几种相关的数字调制解调技术在不同复杂度电磁环境下的抗干扰性能,分析仿真结果,选择最适宜跳频电台的调制解调方式。确定调制解调技术以后,依据跳频电台的仿真模型,设计了不同跳速、不同跳频间隔和不同跳频带宽的跳频电台实例,然后在不同复杂度的电磁环境下进行实验,得出误码率数据。分析误码率曲线得出跳频速率、跳频间隔和跳频带宽等技术指标对跳频电台通信效能的影响。
夏季[3]2018年在《基于TDD-LTE的上行数据共享信道研究及实现》文中研究说明与传统的通信技术相比,长期演进技术具备高速率、大带宽、低时延等诸多优点,是宽带专网集群的技术发展方向。本文主要研究了时分双工长期演进技术(Time-Division Duplex Long-Term Evolution,TDD-LTE)上行链路数据共享信道(Physical Uplink Shared Channel,PUSCH)的传输原理及其实现的相关技术。论文基于TDD-LTE协议深入研究了支持不同跳频模式和不同比特数随路控制信息的上行业务共享信道的传输原理及关键技术。论文分析了基于TDD-LTE协议的上行数据共享信道物理层基本原理和其处理的总体流程;搭建了浮点仿真链路,并完成了基于专用数字信号处理器的定点实现,通过与第叁方提供的标准数据对比,验证了发射机处理与协议规定的一致性,通过分析高斯信道下链路的性能曲线验证了接收机处理的正确性。论文研究了基于专用数字信号处理器实现的发射机与接收机中用户数据比特级和符号级信息处理的关键技术。分析了比特加速协处理器、快速傅里叶变换协处理器和译码协处理器的工作原理和调用方法;通过调用协处理器协同工作实现了链路中复杂的用户数据处理。此外还研究了不同比特数的随路控制信息处理的关键技术;分析了用户数据信息和随路控制信息处理的定点实现的复杂度和性能。论文研究了Type1和Type2两种子帧内跳频对系统链路的性能影响,并通过对比基于专用数字信号处理器定点实现与浮点仿真的数据,验证了两种跳频技术的定点实现的正确性。论文研究了适于上行业务共享信道的信道估计技术,重点分析了最小二乘法时域加窗信道估计的关键技术,对比最小二乘法信道估计加窗与不加窗情况下的性能曲线,验证了加窗技术对于系统性能提升的优越性。通过分析最小二乘法加窗信道估计的定点实现和仿真的性能曲线,验证了最小二乘法加窗信道估计定点实现的正确性。论文研究了低复杂度线性最小均方误差信道估计的定点实现技术,通过对比不同参数下的性能曲线,分析了低复杂度最小均方误差子阵划分规模大小与性能好坏的关系,并通过测试验证了定点实现的正确性。论文最后总结了全文的研究结果,分析了整个系统的性能,并提出针对上行PUSCH链路进一步可完善和研究的方向。
秦芦岩[4]2015年在《联合战术信息分发系统及其干扰技术研究》文中研究表明随着现代军事技术的飞速发展，现代战争已经成为信息化的战争，对信息权的控制是决定战争双方胜负的关键性因素之一。在信息的对抗中，双方都是以干扰对方的通信，保障己方的通信为目的，要明显地干扰对方通信，必须要使用高效干扰的策略和有效的干扰样式，而要切实地保障己方的正常通信，则必须要有强大的抗干扰通信系统。联合战术信息分发系统（JTIDS：Joint Tactical Information Distribution System）指的是美军现役的16号战术数据链（Link16）的通信部分。JTIDS集通信、导航、指挥控制与识别功能于一体，具有容量大、速度快、抗干扰和抗截获能力强、时分多址的特点，其采用了包括循环冗余校验码、里德-所罗门码、交织编码、直接序列扩频、高速跳频、跳时和最小频移键控等多种抗侦察、抗干扰措施，在战场上能有效提升陆、海、空叁军的协同作战能力，给对方最具威胁的打击。本文首先介绍了JTIDS的发展及对其干扰的研究现状，再分析了其组成和关键技术，然后以无线通信干扰理论为基础，介绍了几种常规干扰和高功率微波干扰，进而对JTIDS的数据链路的主要模块和干扰模块进行了建模。在对干扰模块建模时，提出了几种较为独特的干扰波形样式：多音扫频干扰、阻塞式高斯白噪声干扰、阻塞式射频噪声干扰、高功率微波干扰。这几种干扰的独特之处在于，可对单频点进行瞄准式干扰，对多频点实施宽带阻塞式干扰。把这些干扰与前人提出的对JTIDS干扰效果较好的PN码MSK调制干扰和多音干扰，一并加入到搭建好的数据链路模型的平台上进行仿真，以误码率为指标，分析比较这些干扰对JTIDS的干扰效能，最终得出对JTIDS干扰较为有效的干扰波形样式为本文提出的阻塞式射频噪声干扰和射频噪声高功率微波干扰。
李波[5]2015年在《多用户水声FH-MFSK通信技术理论与实现研究》文中研究指明水声通信网络在军事及民事领域中受到了愈来愈多的关注;水声通信信道具有带宽窄并表现出明显的双扩特性(即多途扩展和多普勒扩展),这给水声多用户通信带来了极大的挑战;论文针对多用户水声通信面临的相关问题,开展了水声多用户FH-MFSK技术的研究,并针对水声通信网络的需求实现了一套多用户水声通信的样机。首先,研究了点对点的跳频水声通信技术,理论研究内容包括:(1)抗多途干扰跳频图案选取问题;(2)FH-MFSK系统设计过程中的系统通信速率、抗多途能力以及抗多普勒的能力的相互制约问题;(3)卷积码编码的Viterbi译码器及MAP译码器基本原理;(4)二元及多元LDPC码的编译码技术。仿真研究表明相比于卷积码的维特比软判决译码和MAP译码而言,LDPC码最小和译码能够获得3dB译码增益,且比维特比硬判决译码有5dB的译码增益;同时松花湖试验的数据处理分析结果表明二元或多元LDPC码的FH-MFSK通信系统的性能均优于卷积码编码的系统性能。其次,研究了多用户跳频水声通信技术,理论研究内容包括:(1)基于RS码的时频域防碰撞多用户跳频图案的生成方法;(2)基于跳频信号的多用户信号同步技术,包括短时傅里叶变换,Goertzel算法,恒虚警概率检测等算法;(3)跳频信号用作多普勒估计的方法。仿真研究了多用户跳频图案对于多用户通信质量的影响以及CFAR参数对于检测性能的影响。在松花湖进行的跳频多用户通信的试验结果表明,基于跳频码片的多用户检测算法,能够比较稳定的检测两个用户;在各个用户的能量基本一致时可以在松花湖区分四个用户,并进行精确同步,正确解算出用户信息,当用户与接收点距离差异较大时,受远近效应的影响,当远处的用户与近处的用户的信噪比差大于23.0dB时,只能够稳定的检测较高信噪比的用户。最后,依据水声通信网络的物理层需求,在以TI公司OMAP-L138芯片为核心的硬件平台上,设计并实现了同时支持两个用户检测的FH-MFSK物理层,其内容包括:(1)与物理层的信号采集及发射相关的外设驱动配置,ARM核以及DSP核的双核信息调度;(2)物理层与网络层接口协议设计、物理层实时实现工作逻辑设计;(3)调制解调、编译码等相关算法模块的选择和实现,多用户检测算法的实现和计算速度的优化。该物理层同时检测两个用户,能够在仿真和松花湖试验中支撑通信网运行ALOHA协议,并且根据松花湖试验的结果进一步改进了物理层的检测算法。
周研[6]2011年在《大范围频率捷变信号发生技术研究》文中提出频率合成技术是现代电子系统中的一项关键技术,在很大程度上决定了系统的工作性能。随着数字通信、雷达、信息战、电子对抗等技术的发展,跳频由于其携带信息的载频不断变化,使破译与干扰很难实施,因而具有保密性高、抗干扰能力强的优点,被广泛应用于当前的抗干扰通信系统中。频率捷变信号发生器即快速跳频信号发生器,是雷达、通信、电子对抗等领域中极为重要的测量仪器。本论文以现代抗干扰通信为背景,“大范围频率跳变与复杂调制信号发生技术”项目为依托,对频率捷变信号发生技术进行了深入研究,主要研究兼具传统模拟调制功能的频率捷变信号发生技术,为现代抗干扰通信提供多种模拟仿真信号。常用的捷变频率合成方法有直接模拟法(DS)、直接数字法(DDS)、锁相环法(PLL)及混合法。基于对各项指标要求的考虑,本文选用具有频率切换速度快、分辨率高等优点的直接数字合成(DDS)法。为实现更高频谱纯净度、更高频率精确性、更快速跳频能力及更高可靠性,本课题采用FPGA对DDS进行高速数字控制的方法合成频率捷变信号,频率转换时间可达到ns量级。通过ISE9.1软件对FPGA内部逻辑电路进行设计,令FPGA对输出信号的频率、相位、幅度进行高速、灵活的数字控制,实现不同跳频序列的高速频率捷变,以及FM、M、AM形式的模拟调制。实验结果表明,本设计合成的大范围频率捷变信号,跳频带宽300MHz、频率捷变时间最小可达64ns、频率分辨率小于1Hz。与同类型和其它类型频率捷变信号发生器的输出性能相比较,在跳频速度与跳频带宽方面存在明显优势。由于输出跳频信号的跳频序列、跳频速率及跳频信号占空比均可实时控制,因而具有很大的实际应用价值;输出的FM、M、AM模拟调制信号,载波频率、调制度、调制率可设置且重置简单,调制范围宽且可扩展,具有一定的参考价值。这种兼具宽带频率捷变功能与复合模拟调制功能于一体的频率合成技术,具有很大的研究价值与市场前景。
刘丹[7]2017年在《基于ST-RFT算法的信号调制方式识别与参数估计方法研究》文中提出基于特征提取的信号识别技术普遍存在低信噪比条件下识别效果差的问题,特别是对调制参数大范围变化信号的识别效果更不理想。本文将短时拉马努金傅里叶(ST-RFT)算法应用于调制方式识别中,通过研究调制信号的特征提取以及分析信号识别效果,探讨基于ST-RFT算法在调制信号识别领域应用的可行性。同时,对微动目标调制信号的参数估值是估值领域的研究热点,然而传统对微动目标调制信号参数估计方法存在有噪声情况下高精度估值与超量计算的矛盾。本文将ST-RFT算法应用于微动目标参数估计中,通过分析微动目标参数估计正确率,探讨基于ST-RFT算法在参数估值领域应用的可行性。针对MP、LFM、BPCP、2FCP以及4FCP五种雷达脉内调制信号进行基于ST-RFT算法的信号识别。研究表明,在低信噪比及信号载频、LFM信号时宽带宽积、FCP信号跳频宽度大范围变化条件下,基于ST-RFT结合伪泽尼克矩算法的信号识别正确率可达到90%,优于基于STFT算法及WVD与迁移学习模型相结合的算法。基于ST-RFT结合伪泽尼克矩的算法应用于雷达脉内调制信号的识别具有一定可行性。针对CW、2ASK、BPSK、2FSK和4FSK五种数字调制信号进行基于ST-RFT算法的信号识别,研究证明,在信噪比为0d B的条件下,信号平均正确识别率达到90%,相比基于谱图时频分析法,提高了10.4%,特别是相比于基于瞬时幅度和瞬时频率特征方法,4FSK调制信号的识别率可提高9%。基于ST-RFT的算法可以应用于低信噪比条件下的数字调制信号识别。针对振动目标微动参数——振动频率进行基于ST-RFT算法的参数估计,研究证明,基于ST-RFT算法的振动目标微动参数估计方法在存在噪声条件下具有较好估计效果且相比于基于SPWVD的方法以及WVD、新基分解、霍夫变换相结合的算法具有低运算量的优势。
龙晓红, 张洪欣, 张明明[8]2017年在《基于调和平均分形盒维数的无线通信信号调制识别算法》文中指出为了能够在低信噪比下快速有效地实现对免授权频段频谱共存条件下调制信号的识别,基于分形理论,通过构造峰度调和函数,提出了一种基于调和平均分形盒维数的新型无线通信信号调制识别方法.对接收到的信号通过希尔伯特变换进行预处理,然后提取其盒维数以及峰度调和参数,并将这两个参数进行调和平均,构成调和平均分形盒维数这一特征参数,并采用决策树理论进行分类识别.采用WiFi(802.11a)等4种常用无线通信信号,运用Matlab进行了仿真.结果表明:所提出的算法在-5 dB低信噪比下对WiFi(802.11a)等无线通信信号的识别率高达80%,远高于传统算法;新算法具有较低的复杂度和特征稳健性,易于工程应用.
周自波[9]2012年在《超短波通信终端调制解调算法与FPGA实现》文中提出超短波通信在指挥调度、生产控制中有广泛的应用，例如在交通运输、公安调度等指挥系统中都发挥了重大的作用，特别是在近来频频发生的海啸、地震等突发灾害中，传统的需要基站或者有线骨干网络支持的GSM等通信系统可能已经被摧毁，而无基础设施的通信设备就成了重要的通信和指挥手段。发达国家如美国、日本都有非常完善的应急通信系统，特别是日本对应急通信网的建设和应急通信设备的研究都走在世界前端。而国内，如汶川地震发生后，汶川几乎成了信息孤岛，暴露了我国急通信建设的不足，本文的工作就是针对超短波应急通信终端中数字中频调制解调模块的设计与实现而展开的。首先，本文概述了超短波通信的特点、发展现状与趋势，并对常用数字调制解调技术做了简要的介绍和对比，然后详细介绍了CPM调制技术的基本原理，通过分析比较了常用的CPM解调算法的优缺点，最后采用了基于锁相环的频率解调算法，并用MATLAB对4-CPM调制解调算法进行了仿真分析，包括数据映射、成形滤波、频率调制、锁相解调、匹配滤波等。其次，设计了无线收发机的数字中频总体方案，并采用Verilog HDL硬件描述语言在硬件平台上对数字中频调制解调的各个模块进行了FPGA实现。为了验证模块功能的正确性和可行性，用Modelsim对各个模块进行了功能仿真。最后，通过JTAG接口对FPGA进行了编程配置，用在线逻辑分析仪ChipScope对DAC、ADC、GPMC接口模块和调制解调模块实现了板级验证与测试，并对测试结果进行了分析，在加性高斯白噪声Eb/No=10dB时，误码率测试结果低于103，当Eb/No=14dB时，误码率已降到104以下，完成了预定目标。本项目研究的超短波通信终端支持语音、图片和标清视频等数据通信，便于多种信息传递，具有一定的社会意义和经济价值，同时本文完成了数字中频调制解调模块的设计与实现，对超短波通信终端的研究与开发具有一定的参考意义。
杨新玲[10]2011年在《FDD LTE系统上行信道估计的研究与实现》文中研究指明第叁代移动通信系统的高速发展为用户提供了较为高速的数据速率和丰富的业务体验。但是社会经济和市场的发展需求是为用户提供更大带宽和更高数据速率的移动通信服务。因此3GPP于2005年3月启动了LTE(Long Term Evolution)项目，它以OFDM和MIMO为技术基础，可以提高系统容量和传输速率，同时也能有效的抵抗多径时延和衰落，抑制干扰。为了消除无线信道多径、时延、噪声等对发射信号的影响，实现接收端的相干解调，在接收端对信道特性进行准确的估计是十分重要的。本文重点研究了FDD LTE上行系统的信道估计技术。本文根据LTE规范，首先介绍了LTE物理层的关键技术，接着重点研究基于导频的FDD LTE系统上行信道估计算法。先介绍了LS，LMMSE和DFT算法，根据LS和DFT算法存在的不足，提出了改进的LS和DFT算法。改进的LS算法是通过LS算法得到信道系数后，进行频率的降噪滤波来减小噪声的干扰。改进的DFT算法是根据信道频率响应的特点，通过在有效子载波后面添加虚拟子载波来消除功率泄露，以此提高算法估计性能。之后使用MATLAB构建完整的FDD LTE上行共享信道收发端系统模型，仿真结果显示，改进的LS和DFT算法在性能上有较大的提升，并且改进的DFT算法性能与LMMSE算法接近，同时在高速场景和存在时偏的情况下，也有较高的估计精度。最后根据MATLAB仿真结果，使用DSP实现改进的DFT信道估计算法。重点分析了LTE上行信道估计模块的实现流程和DSP系统常用的优化手段，并对信道估计模块进行优化和性能测试，测试结果表明使用改进的DFT信道估计算法实现的信道估计模块能够很好的满足系统性能的要求。
参考文献：
[1]. 跳频条件下调制制度研究[D]. 曾菊玲. 西安电子科技大学. 2003
[2]. 复杂电磁环境下跳频电台仿真与通信效能研究[D]. 杨林茂. 中南大学. 2011
[3]. 基于TDD-LTE的上行数据共享信道研究及实现[D]. 夏季. 电子科技大学. 2018
[4]. 联合战术信息分发系统及其干扰技术研究[D]. 秦芦岩. 武汉邮电科学研究院. 2015
[5]. 多用户水声FH-MFSK通信技术理论与实现研究[D]. 李波. 哈尔滨工程大学. 2015
[6]. 大范围频率捷变信号发生技术研究[D]. 周研. 中北大学. 2011
[7]. 基于ST-RFT算法的信号调制方式识别与参数估计方法研究[D]. 刘丹. 天津理工大学. 2017
[8]. 基于调和平均分形盒维数的无线通信信号调制识别算法[J]. 龙晓红, 张洪欣, 张明明. 江苏大学学报(自然科学版). 2017
[9]. 超短波通信终端调制解调算法与FPGA实现[D]. 周自波. 电子科技大学. 2012
[10]. FDD LTE系统上行信道估计的研究与实现[D]. 杨新玲. 武汉邮电科学研究院. 2011
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