短波准宽带信道模型研究

论文摘要

现今短波宽带通信技术已经取得了长足进步,短波宽带与准宽带信道的研究在短波通信技术中具有重要的作用。但是传统的信道模型仅能够满足窄带通信要求,宽带与准宽带信道模型的设计则相对落后。本文对短波通信信道的传输特性和信道特征进行了详细的分析,总结了目前国际上公开的几种短波信道模型,并提出其使用范围和存在的问题。对实验室已有的3kHz带宽窄带信道模拟器的性能进行了分析,并提出了其存在的不足之处。根据项目的具体要求,综合比较窄带Watterson模型与宽带ITS信道模型的特点,针对24kHz带宽的信道特征设计实现了准宽带信道模型,重点对信道模型中的衰落和噪声进行了改进。同时,还介绍了用于实现短波准宽带信道模型的硬件,如高性能浮点DSP芯片TMS320C6713和音频数据转换芯片TLV320AIC3106。最后,对本文所做的工作进行了总结,并对今后工作的方向进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 短波信道研究的发展状况
• 1.2.1 早期的短波信道研究
• 1.2.2 短波信道研究的发展期
• 1.2.3 短波宽带信道研究的发展状况
• 1.3 主要工作和内容安排
• 第二章 短波传播特性和信道特征
• 2.1 短波信道的基本特性
• 2.1.1 地波传播
• 2.1.2 电离层的基本特性
• 2.1.3 电离层的结构
• 2.2 短波在电离层中传播的基本特性
• 2.2.1 传播模式
• 2.2.2 最高可用频率（MUF）
• 2.2.3 多径传播
• 2.2.4 衰落
• 2.2.5 相位起伏（多普勒频移）
• 2.3 短波信道的噪声和干扰
• 2.4 短波信道的统计特性
• 2.4.1 多径效应
• 2.4.2 多普勒效应
• 2.4.3 衰落速率
• 2.4.4 衰落深度
• 第三章 短波信道的数学建模
• 3.1 短波信道的数学分析
• 3.1.1 线性时变信道的数学分析
• 3.1.2 短波信道的散射函数
• 3.1.3 多普勒展宽
• 3.1.4 多径展宽
• 3.2 几种常见的短波信道模型
• 3.2.1 Watterson模型
• 3.2.2 Watterson模型接群延迟滤波器
• 3.2.3 ITS模型
• 3.2.4 子带并行模型
• 第四章 3kHz带宽信道模拟器
• 4.1 3kHz带宽信道模型的结构
• 4.1.1 对Watterson模型的分析
• 4.1.2 信道模型的总体结构
• 4.2 系统硬件结构
• 4.3 3kHz带宽信道模拟器的性能分析
• 4.3.1 主要性能测试
• 4.3.2 设计中存在的问题
• 第五章 24kHz带宽信道模拟器
• 5.1 24kHz带宽信道模型的建立
• 5.1.1 信道模型中衰落的设计
• 5.1.2 信道模型中噪声的设计
• 5.1.3 信道模型的结构
• 5.2 系统硬件设备简介
• 5.2.1 浮点DSP芯片TM5320C6713
• 5.2.2 A/D（D/A）转换芯片TLV320AIC3106
• 5.3 24kHz带宽信道模型的性能仿真
• 第六章 结束语
• 6.1 完成的主要工作
• 6.2 今后工作的展望
• 致谢
• 参考文献