复杂电磁环境下低截获通信关键技术研究与实现
发布时间：2022-12-10 22:53
随着信息化时代的到来,电子对抗（Electronic Countermeasures,ECM）作为信息化战场的主要标志,活跃在现代化战争的舞台上。各种军用和民用的电子设备,使得现代战场空间中的电磁环境变得非常恶劣,给通信带来严峻挑战。在复杂电磁环境下,如何进行安全可靠的通信传输,并防止信息被敌方截获和侦收,是电子战能否胜利的关键。因此,本文围绕复杂电磁环境下的低截获概率（Low Probability of Interception,LPI）通信传输波形主要做了如下工作:第一,介绍了扩频通信系统的相关知识,包括其理论基础及性能指标,各种伪随机噪声（Pseudo Noise,PN）,以及直接序列扩频系统、跳频通信系统、多进制扩频系统的基本原理。然后概述了低截获概率通信系统,给出通信系统的场景模型,并对低截获概率进行分析,给出相应措施。第二,结合实际应用场景,给出系统整体设计方案,描述了帧结构的设计和整个链路的信号处理流程。针对传统通信信号中固定参数造成传输波形容易被检测的弱点,本文通过引入时变的通信参数,设计了一种可以有效地降低截获概率的非平稳信号波形,并给出可实现的构造方案和相关参数设...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 论文结构安排
第二章 系统基本原理
2.1 引言
2.2 扩频通信系统基本原理
2.2.1 理论基础及性能指标
2.2.2 伪噪声序列
2.2.3 传统扩频系统
2.2.4 多进制扩频系统
2.3 低截获概率通信系统概述
2.3.1 通信系统场景模型
2.3.2 低截获概率分析
2.4 本章小结
第三章 系统整体方案设计与关键技术研究
3.1 引言
3.2 系统整体方案与设计分析
3.2.1 系统应用场景和设计分析
3.2.2 帧结构设计
3.2.3 信号处理流程
3.3 信号波形非平稳设计
3.3.1 原理及构造方法
3.3.2 参数设计
3.4 扩频关键方案设计及仿真分析
3.4.1 关键方案设计
3.4.2 仿真分析
3.5 本章小结
第四章 系统物理层的FPGA设计与实现
4.1 系统硬件平台介绍
4.2 收发机关键技术FPGA实现
4.2.1 循环冗余校验模块
4.2.2 信道编译码模块
4.2.3 交织与解交织模块
4.2.4 多进制扩频与解扩模块
4.2.5 加扰与解扰模块
4.2.6 组帧模块
4.2.7 成型滤波模块
4.2.8 数字变频模块
4.3 芯片配置与控制
4.3.1 时钟管理芯片
4.3.2 数模转换芯片
4.3.3 模数转换芯片
4.4 资源开销
4.5 系统实际功能测试
4.5.1 测试场景
4.5.2 数字闭环测试
4.5.3 误比特性能测试
4.5.4 抗频偏能力测试
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]双多进制正交扩频系统的比特软值输出算法[J]. 张玉明,程云鹏,魏胜群,沈良. 电子与信息学报. 2006(03)
[2]信息化战场复杂电磁环境分析[J]. 唐朝京,刘培国. 国防科技. 2007(08)
[3]高速Viterbi译码器的VLSI设计与实现[J]. 李庆,邓运松,曾晓洋,顾叶华. 计算机研究与发展. 2007(12)
[4]Walsh矩阵的复制生成及其计算机图像[J]. 陈宁涛,王能超,施保昌. 软件学报. 2006(05)
[5]信号循环平稳特性及其应用[J]. 贾维敏,姚敏立,宋建社. 现代雷达. 2005(09)
[6]超宽带能量检测接收机的积分时间优化方法[J]. 徐湛,安建平,杨凯,刘鹏. 北京理工大学学报. 2009(12)
[7]根升余弦脉冲成形滤波器FPGA实现[J]. 赵林军. 现代电子技术. 2011(01)
[8]数据链通信的抗干扰、低截获技术发展研究[J]. 邓雪群. 中国新通信. 2017(19)
博士论文
[1]无线物理层安全传输关键技术研究[D]. 熊俊.国防科学技术大学 2014
[2]低截获概率信号的循环平稳检测与参数估计研究[D]. 金艳.西安电子科技大学 2008
[3]非平稳信号联合时频分析方法的若干问题研究与应用[D]. 边海龙.电子科技大学 2008
[4]基于循环平稳特性的低截获概率信号的截获技术研究[D]. 黄春琳.国防科学技术大学 2001
硕士论文
[1]卫星通信抗截获波形设计与检测技术研究[D]. 谢岸宏.电子科技大学 2018
[2]Link 16数据链传输波形关键技术研究与验证[D]. 白晓东.电子科技大学 2018
[3]高动态短猝发信号接收关键技术研究与FPGA实现[D]. 万新杰.西安电子科技大学 2017
[4]基于循环平稳特征的非平稳信号分析方法研究[D]. 雷电.电子科技大学 2016
[5]低截获概率通信波形设计[D]. 周宇杰.西南交通大学 2015
[6]波形隐身通信系统中信道编码技术的研究[D]. 邹星.华中师范大学 2015
[7]复杂电磁环境模拟中基带信号产生单元的设计与实现[D]. 涂强.电子科技大学 2014
[8]宽带认知雷达中低截获概率波形设计理论与方法研究[D]. 陈浩.电子科技大学 2014
[9]基于FPGA的多进制扩频基带系统设计[D]. 赵阳洋.哈尔滨工业大学 2013
[10]数字中频实现技术研究[D]. 尹未秋.电子科技大学 2013
本文编号：3717666
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 论文结构安排
第二章 系统基本原理
2.1 引言
2.2 扩频通信系统基本原理
2.2.1 理论基础及性能指标
2.2.2 伪噪声序列
2.2.3 传统扩频系统
2.2.4 多进制扩频系统
2.3 低截获概率通信系统概述
2.3.1 通信系统场景模型
2.3.2 低截获概率分析
2.4 本章小结
第三章 系统整体方案设计与关键技术研究
3.1 引言
3.2 系统整体方案与设计分析
3.2.1 系统应用场景和设计分析
3.2.2 帧结构设计
3.2.3 信号处理流程
3.3 信号波形非平稳设计
3.3.1 原理及构造方法
3.3.2 参数设计
3.4 扩频关键方案设计及仿真分析
3.4.1 关键方案设计
3.4.2 仿真分析
3.5 本章小结
第四章 系统物理层的FPGA设计与实现
4.1 系统硬件平台介绍
4.2 收发机关键技术FPGA实现
4.2.1 循环冗余校验模块
4.2.2 信道编译码模块
4.2.3 交织与解交织模块
4.2.4 多进制扩频与解扩模块
4.2.5 加扰与解扰模块
4.2.6 组帧模块
4.2.7 成型滤波模块
4.2.8 数字变频模块
4.3 芯片配置与控制
4.3.1 时钟管理芯片
4.3.2 数模转换芯片
4.3.3 模数转换芯片
4.4 资源开销
4.5 系统实际功能测试
4.5.1 测试场景
4.5.2 数字闭环测试
4.5.3 误比特性能测试
4.5.4 抗频偏能力测试
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]双多进制正交扩频系统的比特软值输出算法[J]. 张玉明,程云鹏,魏胜群,沈良. 电子与信息学报. 2006(03)
[2]信息化战场复杂电磁环境分析[J]. 唐朝京,刘培国. 国防科技. 2007(08)
[3]高速Viterbi译码器的VLSI设计与实现[J]. 李庆,邓运松,曾晓洋,顾叶华. 计算机研究与发展. 2007(12)
[4]Walsh矩阵的复制生成及其计算机图像[J]. 陈宁涛,王能超,施保昌. 软件学报. 2006(05)
[5]信号循环平稳特性及其应用[J]. 贾维敏,姚敏立,宋建社. 现代雷达. 2005(09)
[6]超宽带能量检测接收机的积分时间优化方法[J]. 徐湛,安建平,杨凯,刘鹏. 北京理工大学学报. 2009(12)
[7]根升余弦脉冲成形滤波器FPGA实现[J]. 赵林军. 现代电子技术. 2011(01)
[8]数据链通信的抗干扰、低截获技术发展研究[J]. 邓雪群. 中国新通信. 2017(19)
博士论文
[1]无线物理层安全传输关键技术研究[D]. 熊俊.国防科学技术大学 2014
[2]低截获概率信号的循环平稳检测与参数估计研究[D]. 金艳.西安电子科技大学 2008
[3]非平稳信号联合时频分析方法的若干问题研究与应用[D]. 边海龙.电子科技大学 2008
[4]基于循环平稳特性的低截获概率信号的截获技术研究[D]. 黄春琳.国防科学技术大学 2001
硕士论文
[1]卫星通信抗截获波形设计与检测技术研究[D]. 谢岸宏.电子科技大学 2018
[2]Link 16数据链传输波形关键技术研究与验证[D]. 白晓东.电子科技大学 2018
[3]高动态短猝发信号接收关键技术研究与FPGA实现[D]. 万新杰.西安电子科技大学 2017
[4]基于循环平稳特征的非平稳信号分析方法研究[D]. 雷电.电子科技大学 2016
[5]低截获概率通信波形设计[D]. 周宇杰.西南交通大学 2015
[6]波形隐身通信系统中信道编码技术的研究[D]. 邹星.华中师范大学 2015
[7]复杂电磁环境模拟中基带信号产生单元的设计与实现[D]. 涂强.电子科技大学 2014
[8]宽带认知雷达中低截获概率波形设计理论与方法研究[D]. 陈浩.电子科技大学 2014
[9]基于FPGA的多进制扩频基带系统设计[D]. 赵阳洋.哈尔滨工业大学 2013
[10]数字中频实现技术研究[D]. 尹未秋.电子科技大学 2013
本文编号：3717666
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3717666.html
