短波中低速数据传输关键技术研究及其实现

论文摘要

短波信道是典型的时变信道,存在着严重的频率选择性衰落和多普勒展宽现象。因此,采用扩频技术的低速数据传输是保证恶劣信道条件下链路可通性的重要手段。本文主要研究了美军标110A中串行低速75bps数据传输系统的关键接收技术。理论分析了两种解扩方案,通过仿真结果进行了验证。针对频偏估计中出现的问题,利用加窗技术予以良好的解决。提出了一种易于工程实现的简单的最大比值合并（MRC）方法,比较了与选择式合并（SC）的优劣。在瑞利衰落信道下测试时,利用前导序列捕获多径的概率较低,为此提出了一种改进的多径捕获方案。基于该数传体制的特点,给出了一种同步跟踪方案和简单的软信息计算方法。论文最后介绍了用于短波链路控制信令传输的突发波形BW0和BW1,对咬尾卷积码的译码算法和硬件实现中的关键问题进行了详细分析。最后,使用短波信道模拟器MDM-3001对75bps数传系统的误码率和BW0的误包率进行了测试,结果表明均满足性能要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 短波通信概述
• 1.1.1 短波通信的特点
• 1.1.2 短波通信的发展趋势
• 1.2 主要研究内容与章节安排
• 第二章 短波信道及串行数据传输体制
• 2.1 短波信道
• 2.1.1 短波传播特性
• 2.1.2 多径效应对数据传输的影响
• 2.1.3 多普勒效应对数据传输的影响
• 2.2 美军标MIL-STD-188-110A简介
• 第三章 短波串行低速数据传输关键技术
• 3.1 扩频解扩解调原理
• 3.2 频偏估计和跟踪
• 3.2.1 频偏估计的基本原理
• 3.2.2 加窗技术在频偏估计中的应用
• 3.2.3 频偏跟踪
• 3.3 分集技术
• 3.3.1 选择式合并
• 3.3.2 最大比值合并
• 3.4 多径捕获
• 3.5 位同步跟踪原理
• 3.6 软判决信息计算
• 第四章 短波串行低速数传系统硬件实现及测试
• 4.1 浮点处理器TMS320VC33 简介
• 4.2 Walsh序列快速相关算法
• 4.3 串行低速数传系统的测试结果
• 4.3.1 加性高斯白噪声信道下的测试结果
• 4.3.2 多径衰落信道下的测试结果
• 第五章 突发波形BW0 和BW1 接收技术
• 5.1 BW0 和BW1 数传格式简介
• 5.1.1 TLC/AGC保护序列
• 5.1.2 前导序列
• 5.1.3 前向纠错编码与交织
• 5.1.4 Walsh正交调制与加扰
• 5.1.5 BW0 和BW1 波形特性总结
• 5.2 咬尾卷积码的译码及实现
• 5.2.1 Tail-biting译码原理
• 5.2.2 DSP实现中的关键技术
• 5.2.3 高斯白噪声信道BW0 误包率实测结果
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间的研究成果