寬帶數(shù)據(jù)鏈抗干擾傳輸技術(shù)研究
內(nèi)容摘要
本文涉及的寬帶數(shù)據(jù)鏈需要在復(fù)雜的物理環(huán)境和惡劣的電磁環(huán)境下進(jìn)行高速率、大容量信息傳輸,信息速率高到100Mbps以上,這樣的應(yīng)用需求對抗干擾通信體制提出了有別于傳統(tǒng)軍事通信抗干擾的新考驗。
本文的主要工作是探索當(dāng)前寬帶無線通信的兩種主要支撐技術(shù)-正交頻分復(fù)用(OFDM)和單載波頻域均衡(SC-FDE)在寬帶數(shù)據(jù)鏈中的應(yīng)用,研究其在數(shù)據(jù)鏈無線信道環(huán)境及各種敵方人為干擾樣式下的抗干擾性能,并結(jié)合信道編碼、信道估計等抗干擾技術(shù)開展綜合研究,采用比較研究的方法,為后續(xù)原理樣機(jī)研制的體制選擇提供理論參考。
首先簡單分析了寬帶數(shù)據(jù)鏈在低仰角應(yīng)用狀態(tài)下空地?zé)o線鏈路特性,指出寬帶數(shù)據(jù)鏈信道是一個嚴(yán)重的頻率選擇性衰落信道,同時呈現(xiàn)非時間選擇性衰落特性,在此基礎(chǔ)上建立起適用于寬帶數(shù)據(jù)鏈的多徑衰落信道模型-三徑信道模型。
本文建立了完整的OFDM和SC-FDE的仿真系統(tǒng)以對兩種體制的抗干擾性能作比較研究。
為建立這個系統(tǒng),第三章中較為全面地介紹了兩種技術(shù)的基本原理、數(shù)學(xué)模型及其關(guān)鍵技術(shù)-信道估計與均衡,為后文的仿真提供可靠的理論保證。
第四章、第五章是本文的工作重點(diǎn),通過具體理論分析和仿真驗證相結(jié)合的方法,研究OFDM和SC-FDE系統(tǒng)在本文建立的三徑信道模型下的性能,及采用信道均衡,信道編碼技術(shù)后的性能改善;研究OFDM和SC-FDE系統(tǒng)在寬帶噪聲干擾、部分頻帶干擾、噪聲脈沖干擾和音頻干擾樣式下的誤碼性能,及抗干擾技術(shù)。
研究結(jié)果表明:
(1)OFDM系統(tǒng)必須使用糾錯編碼技術(shù)才能滿足寬帶數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用需求,而SC-FDE可以不用編碼就能對抗頻率選擇性衰落,但SC-FDE系統(tǒng)對信道估計精度敏感;(2)部分頻帶干擾、噪聲脈沖干擾、音頻干擾都能使OFDM系統(tǒng)性能惡化到信噪比與誤碼率呈反線性關(guān)系,其中最佳多音干擾對OFDM的損傷最大,只有噪聲脈沖干擾對SC-FDE系統(tǒng)能起到最佳干擾效果,糾錯編碼對受干擾系統(tǒng)性能都有顯著的改善。
最后總結(jié)得出:
SC-FDE系統(tǒng)更適合寬帶數(shù)據(jù)鏈這種不對稱通信系統(tǒng)的結(jié)論,為原理樣機(jī)研制選擇SC-FDE調(diào)制解調(diào)體制提供了有力的理論論證..……全文目錄 文摘 英文文摘 第一章 引 言 1.1研究背景及意義 1.2數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)研究進(jìn)展 1.3抗干擾通信技術(shù)概述 1.4論文安排 第二章 寬帶數(shù)據(jù)鏈無線鏈路特性分析 2.1無線衰落信道電波傳播特性 2.1.1 時間色散參數(shù)頻率選擇性 2.1.2頻率色散參數(shù)時間選擇性 2.2雨衰對Ku波段信號的影響 2.3低仰角狀態(tài)下空地?zé)o線信道建模 2.3.1微波無線信道模型 2.3.2空地鏈路特性分析 2.3.3三徑信道模型 2.3.4多徑衰落仿真 第三章 寬帶傳輸方案OFDM和SC-FDE 3.1 OFDM技術(shù)簡介 3.1.1 OFDM的基本原理 3.1.2正交性理解 3.1.3循環(huán)前綴 3.1.4 OFDM抗多徑干擾理論分析 3.1.5 OFDM系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 3.2 SC-FDE技術(shù)簡介 3.2.1 SC-FDE的基本原理 3.2.2保護(hù)間隔 3.2.3 SC-FDE的優(yōu)缺點(diǎn) 3.3 OFDM和SC-FDE的信道估計和均衡 3.3.1信道均衡 3.3.2信道估計 3.3.3 SC-FDE信道估計的特殊性 3.4 OFDM和SC-FDE的共存 第四章 OFDM和SC-FDE系統(tǒng)抗多徑干擾分析 4.1 多徑衰落信道下系統(tǒng)性能仿真 4.1.1 系統(tǒng)參數(shù)選擇 4.1.2不同信道參數(shù)條件下抗多徑干擾性能 4.2信道均衡對系統(tǒng)性能的影響 4.2.1 均衡OFDM和SC-FDE系統(tǒng)理論誤碼性能比較 4.2.2仿真結(jié)果及分析 4.3糾錯編碼對系統(tǒng)性能的影響 第五章 OFDM和SC-FDE系統(tǒng)抗人為干擾分析 5.1寬帶噪聲干擾 5.2部分頻帶干擾 5.2.1 部分頻帶干擾的OFDM系統(tǒng) 5.2.2部分頻帶干擾下的SC-FDE系統(tǒng) 5.3噪聲脈沖干擾 5.3.1 噪聲脈沖干擾下的OFDM系統(tǒng) 5.3.2噪聲脈沖干擾下的SC-FDE系統(tǒng) 5.4音頻干擾 5.4.1 音頻干擾下的OFDM系統(tǒng) 5.4.2音頻干擾下的SC-FDE系統(tǒng) 5.5 OFDM和SC-FDE系統(tǒng)的比較總結(jié) 第六章 總結(jié)與展望 6.1 總結(jié) 6.2下一步的研究工作
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