Link 16数据链物理层关键技术的研究与验证

发布时间：2023-02-14 17:30

　　Link 16战术数据链是美军和北约诸国现役使用最广泛的通用数据链,其大量装配于海陆空三军。在当前及未来的战争中,数据链将成为海陆空三军联合作战中的重要组成部分。在复杂的战场环境中,保障战术数据交换的可靠性和有效性对战争主动权的获取至关重要。在此背景下,研究Link 16数据链物理层关键技术对我军信息化建设具有一定的意义。本文在现有研究的基础上,进一步研究Link 16物理层数据传输的关键技术。具体工作如下:(1)Link 16网络中的跳频技术研究。跳频技术的研究包括两方面,跳频图案和跳频同步。本文根据Link 16网络中跳频图案的特征,提出了一种基于L-G模型的高均匀性宽间隔跳频图案构造方法,用于在未来对Link 16的侦测和干扰的研究中,使用此跳频图案构造方法生成具有Link 16特征的信号。同时设计了两种跳频同步方案,即低硬件实现复杂度的单LO串行同步方案和高同步概率的多LO协作并行同步方案。仿真表明,所提出的跳频图案构造方法性能优异,两种跳频同步方案在低信噪比环境下也具有良好的同步性能。(2)JU中的接收基带处理算法研究。基带处理算法研究包括四个方面,即:时隙捕获、时隙时间同步...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作与内容安排
第二章 LINK 16 简介及其物理层波形技术
    2.1 LINK 16 简介
        2.1.1 JTIDS/MIDS TDMA架构
        2.1.2 系统定时与网同步
        2.1.3 通信模式
        2.1.4 接入方式
    2.2 物理层波形技术
        2.2.1 消息类型
        2.2.2 时隙构成
        2.2.3 数据消息打包结构
        2.2.4 传输信号波形生成
    2.3 本章小结
第三章 LINK 16 中的跳频图案和跳频同步研究与仿真验证
    3.1 跳频技术原理简介
    3.2 跳频图案设计
        3.2.1 跳频图案性能检验
            3.2.1.1 汉明性
            3.2.1.2 均匀性
            3.2.1.3 随机性
        3.2.2 跳频序列构造方法
        3.2.3 基于L-G模型的高均匀性宽间隔跳频图案构造方法
        3.2.4 仿真验证
            3.2.4.1 均匀性
            3.2.4.2 汉明性
            3.2.4.3 随机性
    3.3 跳频同步方案
        3.3.1 低硬件实现复杂度的单LO串行同步方案
            3.3.1.1 同步捕获
            3.3.1.2 同步锁定
            3.3.1.3 同步总结
        3.3.2 高同步概率的多LO协作并行同步方案
            3.3.2.1 同步捕获
            3.3.2.2 同步锁定
        3.3.3 仿真验证
    3.4 本章小结
第四章 LINK 16 基带接收信号算法研究与仿真验证
    4.1 研究思路概述
    4.2 LINK 16 物理层信号模型
    4.3 时隙捕获
        4.3.1 脉冲信号检测
            4.3.1.1 二次相关检测算法
            4.3.1.2 基于连续差分判决相关运算的MSK信号检测算法
            4.3.1.3 仿真验证
        4.3.2 通信模式2 和通信模式4 下的并行时隙捕获策略
    4.4 时隙时间同步
        4.4.1 帧同步
            4.4.1.1 基于ML准则下的脉冲型信号帧同步算法
            4.4.1.2 基于二次相关运算的帧同步算法
            4.4.1.3 仿真验证
        4.4.2 定时同步
            4.4.2.1 ALG1和ALG2 定时同步算法
            4.4.2.2 基于Walsh信号空间分解的ML定时估计算法
            4.4.2.3 基于高倍过采样的二次相关类定时同步算法
            4.4.2.4 仿真验证
    4.5 数据脉冲载波同步
        4.5.1 基于接收信号自相关运算的载波估计算法
        4.5.2 FFT算法
        4.5.3 仿真验证
    4.6 数据脉冲解调解扩
        4.6.1 复差分解调算法
        4.6.2 最佳ML相干解调算法
        4.6.3 联合ML-CCSK解调解扩算法
        4.6.4 仿真验证
    4.7 算法灵敏度评估
    4.8 本章小结
第五章 通信模式4下的接收算法硬件实现和测试
    5.1 验证平台介绍
    5.2 接收机实现
        5.2.1 AD9361 芯片配置
        5.2.2 FPGA端功能实现
        5.2.3 DSP端功能实现
    5.3 硬件验证测试
        5.3.1 测试环境介绍
        5.3.2 JTIDS/MIDS终端灵敏度要求
        5.3.3 误符号率测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
个人简历及攻读硕士学位期间获得的成果



本文编号：3742705