一体化雷达系统的高速通信技术研究

论文摘要

随着计算机等技术的发展,现代战争的作战平台面临着日益增多的威胁,各国都不得不为其作战平台配备越来越多的电子设备,而电子设备的日益增多使得作战平台的灵活性、机动性受到影响,在这种情况下,一体化雷达系统应运而生。在一体化雷达系统中,综合了电子对抗系统和通信系统,这些子系统共享某些硬件资源,减小了作战平台的装备体积和重量,提高了资源利用率。本文主要对一体化雷达系统的高速通信技术进行了研究,主要研究了功放非线性对调制性能的影响、GMSK的非相干解调、GMSK迭代译码以及GMSK的单载波频域均衡技术等。雷达系统为获得较大的发射功率,其功率放大器一般工作在深度饱和区,致使信号产生非线性失真,影响通信系统的正确接收。文中采用固态功放的Ghorbani模型,仿真分析了功放非线性失真对各种数字调制性能的影响,结果证明GMSK信号受非线性失真影响较小,适用于一体化雷达系统的通信系统。之后本文深入研究了GMSK的调制解调算法,分别对GMSK非相干解调算法在高斯信道、衰落信道以及有频偏环境中的性能进行了分析和仿真。本文还深入研究了GMSK与卷积编码的迭代译码（SCGMSK）算法,仿真证明SCGMSK能获得非常好的误码性能。提出了一种SCGMSK的非相干解调算法,与相干解调相比,在误比特率为10-4处性能仅损失1.5dB,但对载波频偏不敏感。最后研究了GMSK信号的单载波频域均衡（SC-FDE）技术,以减弱信道的影响,为使SC-FDE技术更好的应用于GMSK信号,需要把GMSK信号进行线性分解,且插入的循环序列要保证一帧数据的相位连续性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 一体化中通信技术的发展
• 1.3 论文的主要工作及结构安排
• 2 功放非线性失真对数字调制性能的影响
• 2.1 功放非线性模型
• 2.1.1 功放的分类
• 2.1.2 行波管放大器的非线性模型
• 2.1.3 固态放大器的非线性模型
• 2.2 功放非线性对数字调制性能的影响
• 2.2.1 调幅调相系统
• 2.2.2 相位调制系统
• 2.2.3 OFDM系统
• 2.2.4 频率调制系统
• 2.3 不同非线性失真对调制方式的影响
• b下的性能'>2.4 GMSK在不同BT_b下的性能
• 2.5 本章小结
• 3 GMSK调制解调技术
• 3.1 GMSK调制技术
• 3.1.1 高斯滤波器
• 3.1.2 GMSK调制信号分析
• 3.1.3 波形存储正交调制
• 3.2 GMSK解调技术
• 3.2.1 1bit差分解调
• 3.2.2 2bit差分解调
• 3.2.3 维特比检测
• 3.3 解调算法性能仿真及分析
• 3.3.1 BTb取值对系统性能的影响
• 3.3.2 载波频偏对系统性能的影响
• 3.3.3 衰落信道中各解调算法的性能
• 3.4 本章小结
• 4 基于SCCC结构的GMSK迭代译码技术
• 4.1 SCCC编译码原理
• 4.1.1 SCCC编码器结构
• 4.1.2 SCCC译码器结构
• 4.1.3 MAP译码算法
• 4.1.4 LOG-MAP译码算法
• 4.2 GMSK等效卷积编码模型
• 4.3 SCGMSK非相干接收机
• 4.3.1 SCGMSK非相干接收机原理
• 4.3.2 SCGMSK非相干接收机的仿真与分析
• 4.4 本章小结
• 5 GMSK单载波频域均衡技术
• 5.1 SC-FDE均衡原理及算法
• 5.1.1 频域均衡原理
• 5.1.2 单载波频域均衡算法
• 5.2 GMSK调制的线性化
• 5.2.1 基于Laurent分解的线性化
• 5.2.2 基于Gram-Schmidt分解的线性化
• 5.2.3 训练序列的设计
• 5.3 均衡算法仿真与分析
• 5.3.1 基于Laurent分解的均衡算法
• 5.3.2 基于Gram-Schmidt分解的均衡算法
• 5.3.3 均衡算法的仿真与分析
• 5.4 本章小结
• 6 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文和参与的项目