短波极低信噪比条件下数据传输系统关键技术研究与实现

论文摘要

本文致力于短波极低信噪比条件下的数据传输系统的研究与实现,该数传系统是在强噪声、强干扰的恶劣电磁条件下,常规短波通信方式无法工作时,提供一种应急通信手段,可以实现低速率信息的有效传输。该文首先简要介绍了已有数传方案,该方案基于DS-BPSK体制,工作在SNR = ?10 dB?20dB的条件下。之后重点给出了对已有方案的改进。在扩频技术中,应用了混沌扩频技术。仿真比较了三种混沌映射序列的平衡性、自相关和互相关性能,选用改进型Logistic映射混沌序列作为系统扩频序列;仿真了用混沌序列代替m序列分别作为系统同步头扩频序列和数据扩频序列,结果表明在多径衰落信道条件下,与原有的m序列扩频方案相比,混沌序列扩频方案的系统同步性能和可靠性都有所提高。为了增强系统的抗窄带干扰能力,在接收端加入时域窄带干扰抑制处理,采用了自适应非线性LMS系数更新预测滤波器,仿真研究表明该滤波器可以有效地抑制窄带干扰对系统的影响。在差错控制方面,引入CRC校验技术,增强了系统的检错能力;应用RS码取代原有的BCH码结合螺旋交织技术,通过对两种信道编码技术的对比仿真研究,RS码纠突发错误的能力更强,从而降低了系统的误包率。最后,在以TMS320C6713为核心的合众达SEED-DEC6713硬件平台上完成了该数据传输系统发送端和窄带干扰抑制滤波器的DSP实现。仿真测试表明,系统可以正常工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 短波信道及其性能分析
• 1.3 论文内容安排
• 第二章 极低信噪比条件下数据传输方案
• 2.1 数传系统总体结构
• 2.1.1 系统结构框图
• 2.1.2 多速率传输体制
• 2.2 信道编码技术
• 2.2.1 信道编码定理
• 2.2.2 BCH 编码
• 2.2.3 交织技术
• 2.3 扩频技术
• 2.3.1 软扩频技术
• 2.3.2 扩频序列及其相关特性
• 2.4 升余弦滤波及BPSK 调制技术
• 2.4.1 升余弦滤波技术
• 2.4.2 BPSK 调制技术
• 第三章 关键技术研究
• 3.1 混沌扩频技术
• 3.1.1 混沌的概念
• 3.1.2 混沌扩频通信的优越性
• 3.1.3 几种混沌映射
• 3.1.4 实验仿真
• 3.2 时域窄带干扰抑制技术
• 3.2.1 时域预测滤波算法
• 3.2.2 自适应LMS 线性预测滤波
• 3.2.3 非线性LMS 系数更新算法
• 3.2.4 滤波器的性能仿真
• 3.3 差错控制技术
• 3.3.1 CRC 校验
• 3.3.2 RS 码
• 3.3.3 计算机仿真
• 第四章 数传系统发送端的 DSP 实现
• 4.1 硬件平台SEED-DEC6713
• 4.2 TMS320C6713 芯片简介
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 中断
• 4.2.3 外部存储器接口（EMIF）
• 4.2.4 多通道音频串行接口（McASP）
• 4.2.5 IIC 概述
• 4.3 数传系统发送端的软件实现
• 4.3.1 数据信息的发送
• 4.3.2 同步信息的发送
• 4.4 窄带干扰抑制的DSP 实现
• 4.5 系统性能测试
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果