无人机数据链快跳频同步技术研究

发布时间：2017-04-12 07:09

  本文关键词：无人机数据链快跳频同步技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技发展，，现代各国军事斗争逐渐高科技化，电子战凸显其巨大的潜能。无人机因其机动性强、低成本、小型化等特点在现在电子战中受到高度重视。无人机数据链作为地面控制站控制无人机作战的通信桥梁，其是否健壮直接影响整个无人机作战系统的性能。快跳频通信技术是一种具有高抗干扰高抗截获保密通信技术，因此被广泛的采用于无人机数据链通信系统中。在战术数据链跳频通信系统中，同步技术是保证系统正常工作的关键技术。但是在快速跳频系统中，由于其一跳携带的信息太少，不能按照常规的慢跳频同步技术进行同步，所以需要重点研究快跳频系统的同步捕获和跟踪技术。 本课题以无人机机载通信系统设备的研制为依托，对快跳频同步技术进行了研究与分析，主要工作如下。 第一，对经典的串行和并行捕获方法的原理和捕获性能进行了分析和研究，在此基础上提出了一种的新的捕获方法单通道匹配滤波法。理论推导并加以仿真验证了新算法在相同条件下保持了捕获概率和虚警概率与经典算法相同，平均捕获时间趋近于并行算法，而结构复杂度大大降低了。 第二，分析了适用于快跳频通信系统的几种跟踪实现方法，提出了一种早迟门抖动抑制算法，并在跟踪速度、抖动性能、失锁性能等方面与差值估计跟踪算法、最大似然跟踪算法以及序贯移位跟踪算法进行对比分析。仿真表明早迟门抖动抑制算法既有与差值估计算法的快速定位延迟的优点，又减小了跟踪过程中的抖动性。
【关键词】：快跳频系统 同步捕获 单通道匹配滤波法 同步跟踪 早迟门抖动抑制法
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN914.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题背景和研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势12-14
• 1.3 主要工作与内容安排14-16
• 第2章 跳频通信基本原理16-24
• 2.1 跳频通信系统16-21
• 2.1.1 理论基础16-17
• 2.1.2 系统结构17-18
• 2.1.3 技术难点18-21
• 2.2 跳频同步技术21-23
• 2.2.1 同步不确定性来源21
• 2.2.2 系统同步的技术要求21-22
• 2.2.3 跳频同步方法22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 快跳频序列的捕获技术研究24-42
• 3.1 概述24-25
• 3.2 快跳频信号的经典捕获方法25-29
• 3.2.1 单通道滑动相关捕获算法26-28
• 3.2.2 多通道匹配滤波捕获算法28-29
• 3.3 单通道匹配滤波算法29-35
• 3.3.1 单通道匹配滤波算法描述29-32
• 3.3.2 单通道匹配滤波算法性能分析32-35
• 3.4 三种算法的性能比较35-41
• 3.4.1 捕获概率和误捕概率35-38
• 3.4.2 捕获时间38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 快跳频的跳频序列跟踪技术42-67
• 4.1 FFH 的同步跟踪原理42-43
• 4.2 FFH 同步跟踪环路43-45
• 4.2.1 延迟锁相环法43-44
• 4.2.2 -抖动锁相环44
• 4.2.3 延迟锁相环与τ抖动锁相环的比较44-45
• 4.3 FFH 同步跟踪算法的研究45-55
• 4.3.1 最大似然准则算法45-48
• 4.3.2 序贯移位算法48-50
• 4.3.3 差值估计算法50-51
• 4.3.4 早迟门抖动抑制算法51-53
• 4.3.5 跟踪算法的理论性能比较53-55
• 4.4 FFH 同步跟踪算法性能仿真与分析55-66
• 4.4.1 仿真系统设计55
• 4.4.2 仿真系统参数55
• 4.4.3 性能仿真与分析55-65
• 4.4.4 结论65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-72
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单72-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 王丹,黄瑞光;短波慢跳频同步系统的分析和研究[J];电信快报;2002年11期

2 任玉升,唐向宏,廖见盛;跳频通信系统同步的一种方法[J];杭州电子工业学院学报;2003年06期

3 王斌华,薛敏彪,胡永红,李铜川;无人机无线电数据链自动测试系统方案设计[J];计算机测量与控制;2005年02期

4 李胜峰;;通用超短波跳频电台的研究与实现[J];舰船电子工程;2012年08期

5 赵花荣;赵明生;罗康生;;具有强抗干扰性的快速跳频捕获方案设计[J];清华大学学报(自然科学版);2007年04期

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本文编号：300952