遥测系统空时编码与调制技术研究

发布时间：2022-07-19 16:36

　　飞行试验要求遥测发射机与地面站维持实时的可靠高效通信。对于现有的遥测发射机,大多采用双天线发射结构实现与地面接收站全向通信。若地面接收站同时接收到两天线发射出的相同信号,则可能出现两发射信号因相位相反而相互抵消的“双天线干涉问题”。传统的PCM/FM遥测体制无法满足未来高码速率的航天遥测需求,为进一步提高遥测发射机的频谱利用率,有必要发展先进的遥测调制体制。基于多天线的空时编码在多径环境中具有较好的性能,而成形偏移正交相移键控SOQPSK-TG体制具有较高的频带利用率与功率利用率,将空时编码与SOQPSK-TG技术结合不仅可以提高遥测系统的频带利用率还可以进一步提高可靠性。由于SOQPSK调制技术是一种特殊的连续相位调制技术,其记忆长度较长,导致解调难度较大。考虑到遥测系统双天线干涉问题,则将空时编码与SOQPSK技术结合需考虑降低检测复杂度以及两发射信号相互干涉的系统模型。论文首先研究了SOQPSK调制解调技术的特性,不同SOQPSK信号的区别,分析了SOQPSK-TG信号基于MAX-LOG-MAP解调的最优解调方案。再研究了无线衰落信道的传播特性与分集技术,重点研究了空时编码技术,... 

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 遥测系统调制技术国内外发展现状
        1.2.2 空时编码国内外发展现状
    1.3 论文主要内容及结构安排
2 SOQPSK调制解调技术
    2.1 SOQPSK信号模型
    2.2 SOQPSK预编码
        2.2.1 非递归预编码
        2.2.2 递归预编码
    2.3 SOQPSK-TG信号的解调
        2.3.1 连续相位调制信号的状态网格
        2.3.2 MAX-LOG-MAP检测算法
    2.4 本章小结
3 空时编码技术
    3.1 无线信道的衰落特性及分集技术
        3.1.1 无线信道的传播特性
        3.1.2 衰落信道的统计模型
        3.1.3 分集技术
    3.2 多输入多输出MIMO技术
        3.2.1 多输入多输出MIMO系统模型
        3.2.2 MIMO信道容量仿真
    3.3 空时编码技术
        3.3.1 空时编码设计准则
        3.3.2 典型的空时编码
        3.3.3 空时编码性能比较
    3.4 空时分组码的性能分析
    3.5 本章小结
4 ALAMOUTI码与SOQPSK-TG编码调制与解调
    4.1 编码调制系统模型
        4.1.1 编码调制原理
        4.1.2 STBC-SOQPSK-TG编码调制方案
    4.2 遥测双天线干涉系统
        4.2.1 接收信号模型
        4.2.2 双天线遥测信道模型
    4.3 SOQPSK-TG的互相关网格编码表示
        4.3.1 互相关网格编码技术
        4.3.2 SOQPSK-TG的近似XTCQM表示
    4.4 STBC-SOQPSK-TG解调
        4.4.1 编码调制检测方案
        4.4.2 -N<τ<0的情况
        4.4.3 0<τ

    4.5 不同遥测场景下的性能分析
        4.5.1 双天线干涉问题
        4.5.2 单天线对地面站可见的场景
        4.5.3 双天线干涉的场景
    4.6 本章小结
5 基于空时编码的SOQPSK-TG调制器的FPGA实现
    5.1 硬件平台介绍
    5.2 编码调制器的实现方案
        5.2.1 顶层模块
        5.2.2 空时编码模块
        5.2.3 预编码模块
        5.2.4 连续相位调制模块
    5.3 仿真与测试结果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]箭上遥测信号不等分功分实现方案及仿真研究[J]. 宁高利,金晶,邓永福,李晓斐,夏国江,孙雪峰.  宇航总体技术. 2019(03)
[2]卫星通信中SOQPSK-TG恒包络信号的极化分集接收技术[J]. 樊涛,王旭东,党小宇,郑步生.  南京航空航天大学学报. 2014(06)
[3]递归SOQPSK-TG信号的两状态判决反馈解调算法[J]. 孙锦华,韩会梅.  通信学报. 2014(07)
[4]连续相位调制解调器的FPGA实现[J]. 赵旦峰,马立坤,周相超,高敬鹏.  微电子学. 2013(05)
[5]基于美军新版IRIG 106标准的靶场遥测技术分析[J]. 李宏伟,张华栋,山鹏.  飞航导弹. 2013(08)
[6]SOQPSK调制技术在飞行试验遥测系统中的应用[J]. 刘语乔,郭世伟.  现代电子技术. 2013(09)
[7]无线信道特性分析[J]. 韩晓晗.  广播电视信息. 2009(07)
[8]40Gb/s光纤通信系统中不同码型传输特性的实验研究[J]. 徐晓庚,张新亮,刘德明,黄德修.  中国激光. 2005(10)
[9]对我国遥测技术发展的思考[J]. 于志坚,房鸿瑞.  遥测遥控. 2003(05)
[10]现代欧美遥测技术发展简况[J]. 史长捷.  遥测遥控. 2000(05)

博士论文
[1]MIMO-CPM的信道模型、空时编码和同步技术研究[D]. 沈文丽.浙江大学 2009
[2]电磁波在大气波导环境中的传播特性及其应用研究[D]. 赵小龙.西安电子科技大学 2008

硕士论文
[1]遥测系统中MIMO传输方案研究[D]. 马全江.西安电子科技大学 2017
[2]连续相位调制系统接收机关键技术研究[D]. 黄晓.电子科技大学 2016
[3]恒包络调制解调技术研究与实现[D]. 琚瑛珏.国防科学技术大学 2011



本文编号：3663765