无人机控制数据链跳频时频同步关键技术研究

发布时间：2017-04-27 07:09

  本文关键词：无人机控制数据链跳频时频同步关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：二战以来，各国对军事武器的研究热情与日俱增，成果丰硕，多种新型武器相继问世。特别是被誉为现代战场“千里眼”和“杀手锏”的无人机得到了迅速发展，现已广泛用于侦察监视、对地攻击、目标定位、电子干扰、攻击损伤有效评估、通信中继等诸多军事行动。 无人机系统中，多采用数据链技术实现无线通信，结合跳频技术达到高抗干扰性、高抗截获保密通信的目的。如何实现跳频精确的同步一直是跳频系统的关键技术之一。 为此，本文研究了用于无人机控制数据链跳频系统的时频同步关键技术。主要设计了一站一机通信模式的跳频同步策略和时频同步算法和一站多机通信模式的准同步组网方案。通过仿真分析了时频同步算法和组网方案的可行性，为工程实现提供了理论依据。 首先，研究了一站一机地空通信模式下的跳频同步方法。设计了物理层帧格式、跳频图案、跳频同步策略与流程，分别给出了跳频粗同步和精同步算法并进行了仿真分析。在指标要求的最低信噪比13dB的情况下，，正确检测概率达到99.06，哰警概率为0.63%，频偏估计范围为[65.2kHz,62.5kHz)，残余频偏均方根误差286.4Hz。 其次，研究了一站多机地空通信模式下的跳频组网。该方案结合了频分和码分，采用准同步方式进行组网。仿真表明，用户同时工作时，准同步组网的多址干扰性能和粗同步性能均优于素数异步组网；准同步组网多用户误码率接近理论曲线，粗同步性能与单用户相同；素数异步组网多址干扰严重，粗同步性能较差，且随用户数增多而加剧。 本文设计的一站一机跳频同步方法应用于地空数据链通信中，经过了工程实现的检验。一站多机跳频组网方案为地面控制站实时操控多架无人机系统提供了理论分析。
【关键词】：无人机 数据链 跳频 时频同步 准同步组网
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：V279;TN914.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 绪论13-16
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 主要内容及结构安排14-16
• 第二章 无人机数据链跳频同步技术现状16-31
• 2.1 引言16-17
• 2.2 无人机发展现状17-19
• 2.3 数据链发展现状19-24
• 2.3.1 CDL20-21
• 2.3.2 TCDL21-22
• 2.3.3 HIDL22-24
• 2.4 跳频同步技术发展现状24-30
• 2.4.1 同步方法24-27
• 2.4.2 组网方式27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 一站一机跳频同步31-58
• 3.1 引言31
• 3.2 系统模型31-32
• 3.3 帧格式32-33
• 3.4 跳频方案33-37
• 3.4.1 跳频图案34-35
• 3.4.2 搜索策略35
• 3.4.3 同步流程35-37
• 3.5 同步算法37-44
• 3.5.1 粗同步38-42
• 3.5.2 精同步42-44
• 3.6 仿真分析44-57
• 3.6.1 归一化峰值44-47
• 3.6.2 粗同步性能47-53
• 3.6.3 精同步性能53-57
• 3.7 本章小结57-58
• 第四章 一站多机跳频组网58-86
• 4.1 引言58
• 4.2 系统模型58-60
• 4.2.1 网络模型58-59
• 4.2.2 系统结构59-60
• 4.3 帧格式60-62
• 4.3.1 上行帧格式60-61
• 4.3.2 下行帧格式61-62
• 4.4 组网方案62-77
• 4.4.1 跳频图案63-67
• 4.4.2 搜索策略67-68
• 4.4.3 同步流程68-77
• 4.5 仿真分析77-85
• 4.5.1 NHZ 汉明相关78
• 4.5.2 多址干扰78-79
• 4.5.3 粗同步性能79-85
• 4.6 本章小结85-86
• 第五章 结束语86-88
• 5.1 全文总结及主要贡献86-87
• 5.2 下一步工作的建议87-88
• 致谢88-89
• 参考文献89-91
• 个人简历91-92
• 攻读硕士学位期间的研究成果92-93

【参考文献】

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本文编号：330143