一种适用于无人机的跳频通信信道均衡算法设计与验证

发布时间：2021-10-05 11:12

　　跳频通信技术因其抗干扰、抗截获能力广泛应用在军事、民用通信中,为了进一步抵抗跟踪式干扰,又出现了高速跳频通信。随着无人机通信在军事民用领域的快速发展,研究适用于无人机的高速跳频通信具有重要意义。无人机高速跳频通信要求高跳频速率、高数据传输速率与抗多径性能,这便对信道均衡算法提出了处理速度与均衡精度的要求。为了解决该问题,本文以单载波为基础,研究可适用于无人机高速跳频通信的信道均衡算法。主要工作内容如下:第一,对跳频通信系统与信道均衡技术进行概述。介绍了无线信道衰落特性与影响跳频通信系统性能的关键因素,并阐述了信道均衡技术的研究现状,为后续均衡算法的设计提供参考。第二,开展了无人机跳频通信的需求分析,包括应用场景需求与链路性能需求。本文采用单通道业务速率为2.2Mbps,每秒20000跳,16个跳频频点的传输模式,并给出了无人机信道环境下的频偏分析与调制方案分析,为系统方案设计提供理论基础。第三,设计了无人机跳频通信信道均衡方案。首先依据无人机跳频通信的需求分析,经过理论分析与仿真对比后设计了相应的帧结构及信道均衡算法。之后基于帧结构与信道均衡算法,设计了不同的信道均衡方案,包括基于CP... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 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 研究内容与贡献
    1.3 论文结构与安排
第二章 跳频通信与信道均衡技术研究现状
    2.1 引言
    2.2 跳频通信系统
        2.2.1 无线信道
        2.2.2 跳频通信
    2.3 信道均衡技术
        2.3.1 信道估计
        2.3.2 信道均衡
    2.4 小结
第三章 无人机跳频通信中均衡方案需求与分析
    3.1 引言
    3.2 应用场景需求与分析
        3.2.1 无人机信道特征分析
        3.2.2 高速数字跳频特征分析
    3.3 链路性能需求与分析
        3.3.1 频率偏移分析
        3.3.2 调制方案分析
    3.4 小结
第四章 无人机跳频通信信道均衡算法研究
    4.1 引言
    4.2 跳频通信的帧结构
        4.2.1 帧结构设计
        4.2.2 训练序列设计
        4.2.3 仿真对比
    4.3 跳频通信的信道估计
        4.3.1 最小二乘法
        4.3.2 最小均方误差信道估计法
        4.3.3 自相关估计法
        4.3.4 仿真对比
    4.4 跳频通信的插值算法
        4.4.1 常用插值算法
        4.4.2 改进的DFT插值置0 方式
        4.4.3 仿真对比
    4.5 跳频通信的信道均衡
        4.5.1 迫零均衡
        4.5.2 最小均方误差均衡
        4.5.3 仿真对比
    4.6 仿真结果分析
    4.7 小结
第五章 无人机跳频通信信道均衡方案设计
    5.1 引言
    5.2 基于CP/ZP的均衡方案设计
        5.2.1 基于循环前缀CP方案设计
        5.2.2 基于零后缀ZP方案设计
        5.2.3 仿真对比
    5.3 非整数倍采样间隔时延下均衡方案设计
        5.3.1 非整数倍时延
        5.3.2 镜像对称算法
        5.3.3 提前右移算法
        5.3.4 仿真对比
    5.4 无人机信道均衡方案仿真
        5.4.1 起飞/降落状态下仿真
        5.4.2 任务区盘旋状态下仿真
    5.5 小结
第六章 无人机跳频通信信道均衡算法实现
    6.1 引言
    6.2 定点性能仿真
    6.3 工程实现
        6.3.1 工程实现平台
        6.3.2 物理层总体框架
        6.3.3 信道均衡模块
        6.3.4 性能与资源消耗
    6.4 小结
第七章 总结语
    7.1 研究总结与主要贡献
    7.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3419620