短波极低速率数据传输系统研究及其实现

论文摘要

短波极低数据速率传输是一种极低信噪比条件下的应急通信方式,在战场条件下,当常规通信中断时,提供基本的信息传输。该数传方案基于DSBPSK体制,工作在SNR = ?10 dB?20dB的条件下,根据SNR值不同,有四种信息传输速率可供选择。采用BCH编码结合螺旋交织技术,纠随机错误和突发错误,改善系统误码性能;采用升余弦滤波器,在把信号的带宽限制到音频上的同时,保证码间无干扰传输。如何抑制短波极低数据速率传输系统中的窄带干扰是一个比较难解决的问题,在关键技术研究中重点介绍了一种简化的频域LMS算法,来实现短波极低数据速率扩频系统中强窄带干扰的抑制,并给出了MATLAB仿真结果。利用相关FFT技术实现了极低信噪比、大频差条件下的高可靠性捕获。采用软判决的判决方案来实现精同步,降低了假同步和漏同步概率。最后,在集成了浮点DSP TMS320C6713的合众达SEED-DEC6713音频开发板上实现了该数据传输系统的接收端部分,并利用信道模拟器进行了性能测试,初步验证了该系统抗强窄带干扰和高斯白噪声的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 短波通信
• 1.2 短波极低速率通信
• 1.3 短波数据传输系统模型
• 1.4 论文章节安排
• 第二章 短波极低速率数据传输方案
• 2.1 短波信道
• 2.2 数据传输方案
• 2.2.1 多速率数传机制
• 2.2.2 传输方案结构框图
• 2.3 扩频技术
• 2.3.1 直接序列扩频
• 2.3.2 处理增益和干扰容限
• 2.3.3 软扩频
• 2.4 伪随机码的选择
• 2.5 差错控制技术
• 2.5.1 BCH 码
• 2.5.2 交织技术
• 2.6 分集接收技术
• 2.6.1 分集方式
• 2.6.2 合并方式
• 2.7 波形成形和调制技术
• 2.7.1 波形成形技术
• 2.7.2 BPSK 调制解调
• 第三章 关键技术研究
• 3.1 窄带干扰抑制
• 3.1.1 窄带干扰抑制方法概述
• 3.1.1.1 预测型滤波器
• 3.1.1.2 变换域实现
• 3.1.2 基于LMS 算法的频域抑制方法
• 3.1.2.1 频域LMS 算法原理
• 3.1.2.2 简化后的频域LMS 算法
• 3.1.2.3 简化算法的MATLAB 仿真
• 3.1.2.4 小结
• 3.2 相关和相关FFT
• 3.3 系统的同步
• 第四章 系统收端的 DSP 实现
• 4.1 TMS320C6713DSPs 简介
• 4.1.1 TMS320C6713 的功能模块
• 4.1.2 C6713 的CPU 结构
• 4.1.3 C6713 的片内2 级存储器
• 4.2 TMS320C6713DSPs 的集成外设
• 4.2.1 EDMA
• 4.2.2 EMIF
• 4.2.3 McASP
• 4.2.3.1 McASP 特点
• 4.2.3.2 McASP 初始化
• 4.2.3.3 数据的收发操作
• 4.3 硬件平台简介
• 4.4 软件实现
• 4.4.1 收端程序流程
• 4.4.1.1 捕获
• 4.4.1.2 精同步
• 4.4.1.3 数据解扩
• 4.4.2 编程应该注意的问题
• 4.4.2.1 库函数的调用
• 4.4.2.2 程序的优化
• 4.4.2.3 本地伪码的存放及相关的实现
• 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