短波高速数据传输关键技术研究

论文摘要

根据第三代短波通信网络标准MIL-STD-188-141B协议[1],本文研究了短波通信中物理层高速数据传输突发波形BW2中涉及的关键技术,概述并实现了其发送和接收方案。在系统设计过程中,重点研究了接收端的自适应均衡技术。短波信道是典型的随参信道,多径和衰落导致了短波通信过程中的符号间干扰现象,严重影响了系统的性能,甚至使系统完全失去作用,这就要求采用先进的抗码间干扰技术,自适应均衡器的设计就显得尤其的重要。本文在对发送接收总方案研究的基础上,简要介绍了自适应均衡的基本理论;然后针对判决反馈均衡器固有的缺点-差错传播,在原有的基于平方根卡尔曼算法的判决反馈均衡器的基础上,设计了一种改进的自适应均衡器,利用判决误差来判定判决的可靠性,从而根据不同的情况进行不同的处理;最后把分数间隔均衡器应用到改进的自适应均衡器上。本文在MATLAB仿真环境下对BW2接收方案中的自适应均衡器性能进行了测试,测试结果证明,均衡器的性能有了较大的提高。根据MATLAB仿真的结果,本文在TI公司定点DSP TMS320C5509上实现了系统的收发方案,并分析了自适应均衡器的DSP实现过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 短波高速数据传输
• 1.2.1 短波高速数据传输的两种体制
• 1.2.2 短波高速数据传输协议
• 1.3 短波电台数据传输结构
• 1.4 本课题研究安排
• 第二章 短波高速数传的收发系统概述
• 2.1 高速数传突发波形BW2 结构
• 2.2 BW2 波形的发送和接收方案概述
• 2.2.1 BW2 波形的发送方案概述
• 2.2.2 BW2 波形的接收方案概述
• 2.3 差错控制技术
• 2.3.1 循环冗余检验编码（CRC）
• 2.3.2 卷积码及其Viterbi 译码
• 2.3.3 格雷（Gray）编码
• 2.4 PN 序列的产生
• 2.5 8PSK 调制解调技术
• 2.5.1 8PSK 调制技术
• 2.5.2 8PSK 信号解调
• 2.6 脉冲成形技术
• 2.7 频差校准及位同步技术
• 2.7.1 频差校准
• 2.7.2 位同步技术
• 2.8 本章小结
• 第三章 短波信道的自适应均衡技术
• 3.1 自适应均衡概述
• 3.1.1 自适应均衡器工作原理
• 3.1.2 自适应均衡器最佳化准则
• 3.2 自适应均衡器基本知识
• 3.2.1 短波高速数传技术途径
• 3.2.2 常用自适应信道均衡算法的优缺点
• 3.3 短波高速数传的自适应均衡器
• 3.3.1 判决反馈均衡器结构与原理
• 3.3.2 自适应均衡算法
• 3.4 改进的自适应均衡器
• 3.4.1 不可靠判决的检测
• 3.4.2 解决方案
• 3.4.3 性能仿真
• 3.5 基于分数间隔的自适应均衡器
• 3.5.1 分数间隔判决反馈均衡器（FSDFE）
• 3.5.2 仿真性能及分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 系统的软硬件实现
• 4.1 硬件平台介绍
• 4.2 系统的DSP 软件实现
• 4.2.1 DSP 中数的定标
• 4.2.2 从浮点到定点
• 4.3 BW2 波形的收发流程
• 4.3.1 BW2 波形的收发原理
• 4.3.2 自适应均衡器的DSP 实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果