基于软件无线电的差分跳频数据链通信技术研究
本文选题:软件无线电 + 短波跳频 ; 参考:《沈阳理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:数据链是不同平台间信息传输的通路,是实现平台一体化的重要手段和有效途径,是不同平台间无缝连接的纽带。为确保传输数据的保密性和可靠性,需要数据链通信过程具有较高的抗截获和抗干扰能力。跳频是一种典型的扩频通信体制,因其具有良好的抗截获、抗干扰和抗衰落能力而被广泛的应用于数据链通信领域。应用于短波的跳频通信存在跳速低、传输速率低等诸多缺点,无法满足通信保密和抗干扰要求。差分跳频技术利用相邻跳信号频率间变化携带信息数据,可在短波频段实现高跳速,具有更强的抗干扰能力和更高的传输数据率。本文基于软件无线电技术,进行差分跳频数据链通信关键模块的设计与实现,为研制差分跳频通信原理样机提供工程基础,具有较强的实际意义。本文首先对数据链和跳频技术发展进行研究,在此基础上重点对差分跳频信号产生和接收机理进行深入分析,对差分跳频频率转移函数(G函数)和频率转移解析函数(逆G函数)进行剖析,通过软件仿真,验证了差分跳频通信信号产生、传输和接收过程的正确性,为基于FPGA的差分跳频数据链通信关键模块设计提供理论依据。进一步,基于FPGA平台、利用ISE14.3开发环境,对差分跳频通信各功能单元进行设计与实现,利用ModelsimSE6.5b,对设计的关键单元进行仿真验证,并利用示波器进行信号的时域和频域特性分析,验证了差分跳频信号产生与接收过程的正确性和有效性。
[Abstract]:Data link is the channel of information transmission between different platforms. It is an important means and effective way to realize the integration of different platforms. It is also the link of seamless connection between different platforms. In order to ensure the confidentiality and reliability of data transmission, it is necessary for the data link communication process to have high anti-interception and anti-jamming capability. Frequency hopping (FH) is a typical spread spectrum communication system, which is widely used in the field of data link communication because of its good anti-interception, anti-jamming and anti-fading capability. The frequency hopping communication used in shortwave has many shortcomings, such as low speed hopping and low transmission rate, which can not meet the requirements of communication secrecy and anti-interference. Differential frequency hopping (DHF) technology can carry information data between adjacent hopping signals, which can achieve high hopping speed in shortwave band, have stronger anti-jamming ability and higher transmission data rate. Based on the software radio technology, this paper designs and implements the key modules of the differential frequency hopping data link communication, which provides the engineering foundation for the development of the prototype of the differential frequency hopping communication principle, and has strong practical significance. In this paper, the development of data link and frequency hopping technology is studied, and the mechanism of generation and reception of differential frequency hopping signal is analyzed. The difference frequency hopping function G function and the frequency transfer analytic function (inverse G function) are analyzed. Through the software simulation, the correctness of the signal generation, transmission and reception process of the differential frequency hopping communication is verified. It provides the theoretical basis for the design of the key module of the DHF data link communication based on FPGA. Furthermore, based on FPGA platform and ISE14.3 development environment, the design and implementation of each functional unit of differential frequency hopping communication are carried out, and the key units are simulated and verified by ModelsimSE6.5b. the signal characteristics in time domain and frequency domain are analyzed by oscilloscope. The correctness and validity of the process of generating and receiving differential frequency hopping signals are verified.
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN914.41;TN919.2
【参考文献】
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,本文编号:1999151
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