宽带抗干扰自组网同步与多址接入方案的设计

发布时间：2017-09-14 05:04

  本文关键词：宽带抗干扰自组网同步与多址接入方案的设计

  更多相关文章： 自组网 抗干扰 双信道 同步 多址接入

【摘要】：自组织网络是一种无中心、自组织、多跳路由的无线通信网络。它不依赖于基础设施,能够适应拓扑结构的动态变化,已经非常广泛地应用于军用领域和民用领域。跳频通信技术由于具有较强的抗干扰和抗截获能力以及较高的频谱利用率,也已经成为抗干扰的主流技术。将跳频通信技术与自组网技术结合起来,组成一种抗干扰自组网,不仅能够增强系统的抗干扰能力,而且能够适应快速变化的复杂战场环境。自组网具有多跳共享信道的特性,各节点在进行通信时经常会发生冲突和碰撞。传统的的方法如IEEE 802.11 DCF虽然能够部分地解决该问题,但是在以跳频技术来实现抗干扰的宽带抗干扰自组网中,这种协议并没有考虑到跳频通信技术的对系统的影响,因此本文提出了一种基于双信道的宽带抗干扰自组网的设计方案。首先给出了系统的总体方案,包括调制解调方式的选择以及所使用的网络拓扑和工作原理,并对方案中系统的同步和多址接入这两个的关键的问题分别进行了深入的讨论。在同步方案中,提出了一种将北斗授时和TOD方法相结合的同步方法,并对同步性能进行了分析,接着根据系统的需求及指标要求给出了系统各参数的计算方法。通过对各参数的计算以及对系统的抗干扰性能的仿真分析,验证了该方案满足系统的抗干扰性能等指标要求。在多址接入方案中,利用控制信道和数据信道这两个信道来实现,针对跳频通信技术的特点,通过给所有的控制收发信机分配相同的跳频密钥,使其先同步并进入同一个网络,即控制网络,该网络的所有控制收发信机将使用同一个跳频图案在控制信道上传输信息。通过在控制信道传输分配给每个数据子网的跳频密钥,使需要进行通信的数据收发信机根据该跳频密钥建立数据子网,在该数据子网的数据信道上发送数据。该方案充分的考虑了跳频通信技术和双信道的特点,对系统的帧格式进行了设计,在经典的马尔科夫模型上对该系统的性能进行了理论推导和MATLAB仿真,并将其与单信道IEEE 802.11 DCF的性能进行了对比仿真,分析表明,该方案比单信道具有更小的端到端时延,同时也验证了本文所设计的双信道多址接入方案满足系统的单跳端到端时延指标要求。
【关键词】：自组网 抗干扰 双信道 同步 多址接入
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92;TN914.41
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 研究的背景与意义15-16
• 1.2 国内外发展现状16-17
• 1.3 论文的主要内容以及章节安排17-19
• 第二章 宽带抗干扰自组织网络的基本理论及系统需求19-31
• 2.1 自组织网络19-23
• 2.1.1 自组织网络的体系结构19-20
• 2.1.2 自组织网络的特点20-21
• 2.1.3 自组织网络的应用21-22
• 2.1.4 自组网的多址接入技术22-23
• 2.2 跳频通信系统23-28
• 2.2.1 跳频通信原理24-25
• 2.2.2 跳频通信的特点25-26
• 2.2.3 跳频通信系统的关键技术26-28
• 2.3 功能需求及系统指标28-29
• 2.4 本章小结29-31
• 第三章 系统同步方案的设计31-49
• 3.1 调制方式的选择31-32
• 3.2 网络结构及工作原理32-34
• 3.3 控制收发信机的入网同步34-40
• 3.3.1 北斗授时34-37
• 3.3.2 基于TOD信息的跳频同步37-39
• 3.3.3 同步性能分析39-40
• 3.4 数据收发信机的入网同步40-41
• 3.5 参数设计41-47
• 3.6 本章小结47-49
• 第四章 系统多址接入方案的设计49-73
• 4.1 IEEE 802.11 DCF机制49-53
• 4.1.1 载波侦听机制49-50
• 4.1.2 访问机制50-52
• 4.1.3 随机退避机制52-53
• 4.2 帧结构的设计53-56
• 4.2.1 数据帧结构的设计53-54
• 4.2.2 控制帧结构的设计54-56
• 4.3 系统通信过程56-58
• 4.4 系统性能仿真分析58-71
• 4.4.1 系统模型介绍58-62
• 4.4.2 系统性能分析及仿真62-71
• 4.5 本章小结71-73
• 第五章 总结与展望73-75
• 5.1 总结73-74
• 5.2 展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-81
• 作者简介81-82

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本文编号：848029