跳频通信系统中同步及频率自适应算法研究

论文摘要

随着科技的发展,数字通信技术在各个领域得到广泛的应用。由跳频语音数据传输系统构成的通信网络,利用无线电信道作为传输媒介,具有灵活、组网迅速和抗毁能力强等特点。跳频通信是现代军事无线通信抗干扰的主要手段,其出色的抗远近效应、抗干扰能力,对于在恶劣的电磁环境中保障我军通畅的通信指挥,具有重大的军事意义。本文对高速跳频系统进行了深入的研究,完成了跳频通信中的关键技术,调制解调、伪随机码生成、同步及频率自适应的理论研究及系统设计。在系统设计方面,由于建立真正相干的频率合成器很困难,所以大多数跳频扩频系统使用非相干或者差分相干数据调制方案。本文采用最小频移键控调制方式,于是接收机无需费力对数据调制载波的相位进行精确恢复。同步技术是跳频通信中关键技术之一,针对高速跳频通信中系统的要求,本文采用基于同步字头法的同步方式。具有快速同步的优点,但同步字头易遭受干扰,须加同步保护措施。跳频图案也是跳频通信中的关键技术之一,本文采用基于m序列构造最佳跳频序列,跳频周期可达10年。为了进一步躲避敌方干扰,自适应方法也广泛应用于跳频通信系统。频率自适应可以在通信过程中,实时或准实时去除跳频频率表中被干扰的频率,使跳频通信在无干扰的可使用的频率上进行,从而大大提高跳频通信中接收信号的质量。作为后续研究,频率自适应将作为研究的重点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 跳频技术的国内外现状
• 1.2.1 跳频编码的研究现状
• 1.2.2 跳频同步的研究现状
• 1.2.3 自适应跳频通信研究现状
• 1.3 课题的研究内容
• 第2章 跳频通信系统原理
• 2.1 跳频通信的理论基础
• 2.2 跳频通信系统的原理
• 2.2.1 跳频通信系统原理
• 2.2.2 跳频通信系统的主要技术指标
• 2.3 跳频通信中的关键技术
• 2.3.1 跳频序列设计
• 2.3.2 跳频同步技术
• 2.3.3 调制解调技术
• 2.3.4 频率自适应
• 2.4 本章小结
• 第3章 跳频通信系统的同步
• 3.1 同步过程
• 3.1.1 捕获阶段
• 3.1.2 跟踪阶段
• 3.2 同步捕获方案
• 3.2.1 同步捕获方案的比较
• 3.2.2 同步捕获方案的选择
• 3.3 同步跟踪方案
• 3.3.1 跟踪方法的比较
• 3.3.2 跟踪方案的选择
• 3.4 本章小结
• 第4章 跳频通信系统设计及仿真
• 4.1 系统设计
• 4.2 同步方案设计
• 4.2.1 前导序列设计
• 4.2.2 TOD 设计
• 4.2.3 初始同步设计
• 4.2.4 勤务同步设计
• 4.3 同步过程
• 4.3.1 捕获流程
• 4.3.2 跟踪流程
• 4.4 仿真数据
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢