自适应跳频系统信道估计技术的研究

论文摘要

自适应跳频技术是现代军事超短波通信的一种重要方式。信道质量估计是自适应跳频系统的核心技术。论文对基于连续相位调制(Continuous Phase Modulation)的自适应跳频信道质量估计进行了研究。主要内容为:首先是对CPM信号进行理论分析,在码元相位终值时刻对CPM信号进行抽样,抽样后的序列具有与MPSK载波相位相似的跃变特征,在此基础上得出一种基于相位特征的信道盲估计法。其次是根据CPM信号功率谱具有窄主瓣,旁瓣快速滚降的特点,同时结合幅度归一化处理可消除幅度衰落信道影响的特性,得出一种基于谱特征的信道盲估计法。最后进行了仿真,结果证明它们是正确可行的,具有不要求预先知道发送数据、不中断通信的特点,缩短了估计时间的间隔,即使在可利用码元较短的情况下,进行信道实时精确估计是可行的。最后,还对基于FFT同步捕获法进行了理论分析,针对结构中的关键部分FFT变换提出了一种改进算法,并在DSP上加以实现和测试。结果证明该算法能有效地减少信号捕获时间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 超短波通信技术
• 1.2 自适应跳频通信技术
• 1.3 课题的背景意义
• 1.4 本文工作内容
• 第二章 自适应跳频通信系统
• 2.1 干扰与抗干扰
• 2.2 跳频通信的理论基础
• 2.2.1 Shannon 定理
• 2.2.2 跳频系统的数学模型
• 2.3 自适应跳频通信
• 2.3.1 自适应频率控制
• 2.3.2 自适应功率控制
• 2.3.3 自适应跳频分类
• 2.4 连续相位调制（CPM）方式
• 2.4.1 引例
• 2.4.2 CPM 信号的定义
• 2.4.3 几种相位脉冲
• 2.4.4 调制原理框图
• 2.4.5 CPM 信号的功率谱
• 第三章 实时信道质量估计
• 3.1 实时信道估计（RTCE）
• 3.2 常用的信道估计技术
• 3.2.1 基于信号自相关矩阵奇异值分解的信噪比估计方法
• 3.2.2 基于高阶矩分析的盲信噪比估计算法
• 3.3 信道估计流程
• 3.3.1 自适应跳频处理过程
• 3.3.2 TMS320C 6713 简介
• 3.3.3 软件流程图
• 第四章 基于CPM 信号相位特性信道盲估计法
• 4.1 CPM 信号相位特性分析
• 4.2 信道估计法
• 4.3 仿真结果及分析
• 4.3.1 信号观察长度N 的影响
• 4.3.2 对不同进制数M 的普适性
• 4.3.3 信道估计准确度分析
• 4.3.4 算法复杂度分析
• 4.4 结论
• 第五章 基于功率谱特性的CPM 信道盲估计法
• 5.1 CPM 信号功率谱分析
• 5.2 信道盲估计
• 5.3 仿真与分析
• 5.3.1 算法估计性能分析
• 5.3.2 算法复杂度分析
• 5.4 结论
• 第六章 伪码捕获中的FFT 算法的实现
• 6.1 滑动窗口的FFT 伪码捕获法
• 6.2 FFT 算法的研究
• 6.2.1.F FT 定义
• 6.2.2 频域抽取的FFT 算法
• 6.2.3 改进基2 DIF-FFT 算法运算规律和编程思想
• 6.3 FFT 算法的DSP 实现与优化
• 6.3.1 系统硬件环境
• 6.3.2 软件实现与测试
• 6.3.3 DSP 程序代码优化
• 6.4 结论
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果