跳频通信同步技术的研究与实现

论文摘要

跳频同步是跳频通信的关键技术,只有实现了快速精确的同步,才能正确接收跳频信号。跳频同步的好坏,直接影响到跳频系统的性能。同时跳频同步也是跳频通信系统开发的难点,特别是在高跳速工作时需要精心设计方案才能实现同步捕获和跟踪。本文首先分析了跳频通信对数字传输的要求。着重介绍了基于DDS和DSP的GMSK信号调制算法和带判决反馈的2比特差分解调算法,并提出了一种基于DDC(数字下变频器)的GMSK信号解调方案。该方案只需要在最佳抽判时刻进行运算,大大降低了运算量,而且仿真结果表明在保证DDC晶振稳定度的前提下解调性能良好。同时,对跳频同步技术及其实现进行了全面和深入的研究,设计了TOD信息和同步头相结合的同步方案,并对同步性能进行了分析。随后利用Matlab/Simulink搭建了跳频通信系统的仿真模型,对GMSK调制解调算法以及同步方案进行了仿真。最后,本文给出在TMS320C6X软件无线电平台上实现了的接收端软件流程和测试结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 国内外研究和发展现状
• 1.3 主要工作
• 第二章 跳频通信的数字传输
• 2.1 跳频通信
• 2.1.1 扩展频谱通信
• 2.1.2 跳频通信原理
• 2.1.3 跳频通信特点
• 2.2 跳频通信的数字传输
• 2.2.1 GMSK信号的调制
• 2.2.2 GMSK信号的解调
• 2.2.3 一种低运算量的基于DDC的GMSK解调方案
• 第三章 跳频通信的同步技术
• 3.1 跳频同步介绍
• 3.1.1 跳频系统对同步的要求
• 3.1.2 跳频通信同步的方法
• 3.2 跳频同步方案的设计
• 3.2.1 TOD和同步信息格式
• 3.2.2 TOD与同步频率
• 3.2.3 初始入网同步
• 3.2.4 迟入网同步及同步保持设计
• 3.3 跳频同步的性能分析
• 3.3.1 同步入网概率
• 3.3.2 同步入网时间
• 3.3.3 性能仿真计算
• 第四章 跳频通信系统仿真
• 4.1 系统仿真工具介绍
• 4.1.1 Matlab/Simulink简介
• 4.1.2 S函数简介
• 4.2 跳频通信系统的仿真
• 4.2.1 跳频通信系统仿真模型
• 4.2.2 调制解调模块
• 4.2.3 直接数字频率合成器
• 4.2.4 跳频同步方案的仿真
• 4.3 跳频通信系统的仿真结果分析
• 第五章 基于软件无线电平台的跳频同步的实现
• 5.1 软件无线电硬件平台
• 5.1.1 软件无线电平台介绍
• 5.1.2 DSP体系结构简介
• 5.2 跳频通信的接收软件设计
• 5.2.1 同步方案的改进
• 5.2.2 接收软件的设计
• 5.3 系统测试结果
• 5.4 混合编程中的注意事项
• 5.4.1 混合编程的方法
• 5.4.2 混合编程的规则
• 5.4.3 汇编程序和C程序的相互调用
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间的研究成果