高精度光纤时间频率一体化传递

为满足各工程应用领域对于高精度时间频率同步的需求,降低系统复杂度,保障大规模光纤时频传递网络的顺利建设,该文提出基于伪码调制技术的光纤时间频率一体化传递方法,设计并搭建了光纤时间频率一体化传递系统,完成了光纤单向和双向时频一体化传递。在单向时频传递试验中,分析了温度变化对于系统传输时延的影响;在双向时频传递试验中,实现了时间频率的高精度传递,系统附加时间传递抖动为0.28 ps/s, 0.82 ps/1000 s,附加频率传递不稳定度为4.94×10–13/s, 6.39×10–17/40000 s。试验结果表明,该方法实现了时间、频率一体化高精度同步,且系统附加时间传递抖动优于目前各光纤时间同步方案。     

多信道射频信号相位检测技术的研究与实现

建立了多信道相控发射机的系统模型,为了满足该系统模型在空间波束合成过程中射频信号同频同源、相位可控的要求,提出了一种高精度的多信道射频信号的相位检测技术。该技术基于数字信号处理,可以精确有效地检测不同信道之间的相位差,为实现射频信号的信号同步提供了可能。经过实际发射系统的实验证明,该技术能够并行检测多信道射频信号的相位,成功实现了多信道射频信号的同步。     

自组织跳频组网网络同步技术研究

无线跳频自组织网络是具有很强抗干扰能力和高度机动性的分布式通信网络.文中分析了无线跳频自组织网络中的主从同步和互同步技术,提出了一种改进互同步的新算法,该算法能以较小的开销达到全网所要求的精度.     

一种改进的适用于无线瑞利衰落信道的OFDM时频同步算法

正交频分复用(OFDM)技术已经广泛应用于各种高速宽带无线通信系统中.然而OFDM系统相比单载波系统更易受到频偏和时偏的影响,因此实现系统的时频同步技术是OFDM系统中非常关键的技术.该文介绍和比较了当前用于OFDM系统的多种同步技术,并提出了一种适用于无线瑞利衰落信道的0FDM时频同步算法,该算法利用一个OFDM导频符号可同时实现符号同步和频率同步,极大地提高了符号估计的精度.仿真结果表明,在多径信道下,该算法的性能比传统算法的性能有很大的改善.     

有人无人网络化信息系统动态协同技术研究

为满足有人无人编队信息安全共享和体系化动态协同需求,构建动态通信网络,首先设计网络化高精度系统时间同步方案,利用网络链路综合管理策略和无线信道按需优选算法,时间同步精度可达百纳秒级;其次构建适用于机载网络的数据隐私保护和安全共享方案,实现有人无人编队通信数据安全防护,并对性能和安全性进行分析讨论,证明所提方案具有可证明的高安全强度;同时设计有人无人编队动态协同模型,对各节点进行实时发现、认证和撤销,并进行合法性身份验证,通过多机协同构建多目标信息获取最优化分配方案,利用差异化数据传输同步数据,节省网络资源,提升数据传输效率,满足有人无人分布式动态协同需求。     

一种适用于瑞利衰落信道的有效的OFDM时频同步体制

对已有的一种时频同步方法加以改进,提出了一种适用于无线瑞利衰落信道的OFDM时频同步方法。这种方法利用一个OFDM导频符号可同时实现符号同步和频率同步,因此适用于无线传输中的快速同步。所采用的频偏估计方法与原有的方法相同,但是提高了符号估计的精度。     

一种基于频域相关实现OFDM时频同步的方法

该文根据频域相关的原理,提出了一种新的用于无线移动信道下的正交频分复用(OFDM)系统的时频同步算法。该算法能够同时实现时间同步与频偏估计。该算法设计了一个长为一个OFDM信元的前缀信元,使用在频率域相关的方法来实现初始时间同步。该算法利用时间同步的相关结果以及匹配相关的原理实现初始频偏估计,并且能够将初始频偏估计的估计范围扩展到整个OFDM的系统带宽。仿真结果表明,在高斯信道与衰落信道下,该算法具有良好时频同步性能。     

一种V/U频段零中频发射信道小型化设计

针对V/U频段,提出了一种宽带发射机的前端设计方法,其中包括射频信道设计、频率合成器的设计以及基带电路设计。鉴于小型化的设计思想,射频前端采用零中频发射机架构,通过合理的滤波、放大等信号处理,输出1 dB压缩点为16 dBm。频率合成器采用集成VCO的锁相环芯片ADF4351,为满足高速跳频通信体制,采用兵乓环高速换频,实现单边带相位噪声优于-125 dBc/Hz@100 kHz,频率切换时间小于10μs。基带电路采用正交调制器LTC5598和12位双通道DA转换器AD9716,可实现最大带宽为40 MHz的I/Q双路同时调制。通过FPGA或DSP基带处理,可广泛用于V/U小型化发射机设计。     

双向中继稀疏多径信道密钥生成与分发

本文利用时分系统无线多径信道的互易性,提取信道相位信息作为密钥,实现双向中继信道的密钥生成与分发。由于信道的稀疏多径特性,采用基于压缩感知的重构算法对信道状态信息进行估计。端节点采用正交导频设计,将双向中继信道分解为两个点对点的信道;而中继采用物理层网络编码的思想,广播导频和密钥比特的异或。这样,仅用2个时隙就实现了密钥生成与分发,还保证了密钥的安全,且无需预先进行密钥的分配。仿真结果表明,本文所提方案可以有效的实现双向中继信道的密钥生成与分发,保证了物理层的安全通信。      

高精度频差测量方法研究

针对分布式多基地雷达多源信号产生与处理技术的关键问题,分析了现有频差测试方法,探索高精度频差测量方案。通过频差扩展方法,完成被测源间相对频差指标的高精度测量系统方案设计。此方案克服了传统时间同步设备需要大量时间来校正频率误差的缺陷,使校正之后的精度大大提高。根据设计方案研制了试验样机和测试系统,并通过对高精度源间相对频差的测量获得实测数据,测试结果验证了高精度频差测量方案的可行性。     

宽带OFDM系统中的频率同步算法与FPGA实现

频率同步是宽带OFDM系统中的关键技术,IEEE 802.11a 采用OFDM技术,利用其前导序列的重复结构,提出了一种分步的粗细频偏捕获与校正算法,同时为了补偿时域同步后的残余相差和适应信道的时变特性,还提出了一种基于频域导频的相位跟踪方案.通过仿真对算法性能进行了分析,并通过FPGA实现验证了算法在宽带OFDM无线接入系统中应用的有效性.结果表明,算法可以对±2个子载波频率间隔内的载波频偏实施快速捕获与跟踪,估计精度达10-3,满足突发分组传输OFDM系统的快速同步要求.     

基于数字相干体制的激光测距数传一体化技术研究与实现

针对传统微波测控通信系统通信速率与测量精度难以同时进一步提升的问题,提出了一种光载波下基于调相体制的高精度测距、测距与通信一体化方法,利用QPSK数字相干激光通信速率高的特点,设计综合信息帧格式,结合双向单程测距与非相干测速,在单个光载波下通过激光通信中的再生时钟得到比特相位级高精度测距信号,实现激光高速通信与高精度测量的一体化,提高信道的集成度。研制了包含两套光学天线及终端的原理样机,验证了星间双向非相干激光链路统一测控与星地双向非相干激光链路统一测控模式,结果表明,在1 550 nm波长无线光信道条件下,测距随机差（1σ）≤1 cm（0.78 cm @6 kHz多普勒动态）,测速随机差（1σ）≤1 cm/s（0.221 cm/s @ 6 kHz多普勒动态）,误码率≤1×10-9狜10 Gb/s单通道传输速率的性能指标,可为激光统一测控系统及激光星间链路设备等提供技术支撑。     

链路复用的跳频收发机射频前端设计

针对便携式跳频电台,设计了一种收发链路复用的收发信机射频前端。该收发信机射频前端可以提高抗干扰能力,达到降低功耗、减小设备体积的目的。详细介绍了收发信机射频前端的设计链路和硬件电路实现,设计中收发链路均采用二次变频结构,输出和输入频率在110～512 MHz之间连续可变。最后,对射频前端进行性能测试,测试结果表明所设计的射频前端实现了低相噪、低杂散、带内波动小和高速跳频等指标。     

改进无线Mesh网系统的时间同步技术研究

本文针对面向ITS应用无线Mesh网络分布式多址接入对时间同步的要求,以及实际应用环境对网络同步的制约因素,通过对已有时间同步机制与技术的分析对比,具体研究在缺乏网络外部高精度同步时钟支持条件下,基于物理层参数解析的分布式WMN全网时间同步方法,给出了改进的无线MESH网网络节点时间同步方案,并就方案性能进行了仿真研究。     

COFDM系统在非理想定时同步条件下的信道估计

该文深入研究了数字电视地面无线广播COFDM解调方案中的信道估计与内插技术,针对接收系统前端符号定时同步误差对于信道估计性能的影响,提出了两种适用于COFDM梳状导频系统的信道估计解决方案,并给出了其性能和可适用性分析。     

无线自组网同步实现方案的研究

无线自组网是一种无中心、全分布式的无线分组网络。同所有的分布式系统一样,网络各节点的时钟同步是Ad Hoc网络技术研究中的一个重要问题。本文针对在Ad Hoc网络中实现高精度的时钟同步提出了解决方案,将PTP协议（Precise Time Protocol）引入到Ad Hoc网络中,并在FPGA开发板上加以验证。在本文的设计中使用了软件和硬件相结合的实现方案,充分利用了软件的灵活性和硬件的快速性等特点,实现了PTP节点应有的功能,并且通过硬件获取时间戳使同步精度大大提高。     

一种卫星SCMA系统接收机同步算法

SCMA技术通过资源过载能够实现大规模用户的并发接入,非常适合物联网应用,但是SCMA解调性能受定时误差和载波频差影响较大。对此,文中通过基于导频的两阶段频差估计算法和ML相位偏差估计算法,实现大频差下的高精度频、相偏估计;通过SCMA和LDPC联合迭代,利用发送数据实现高精度定时误差估计。仿真结果表明,在AWGN信道下,载波同步算法采用优化的帧结构后可以获得距理想性能不到0.25dB的优异性能,定时同步算法在1次迭代下获得了距理想性能仅0.2dB的性能,在3次迭代下获得了与理想性能一致的优异性能,能适应大频差、高动态的卫星信道环境。     

一种2～4GHz宽带接收机的小型化前端设计

针对2~4 GHz的超宽频带,提出了一种宽带接收机的前端设计方法,其中包括射频信道设计、频率合成器的设计以及基带电路设计。鉴于小型化的设计思想,射频前端采用零中频接收机的架构,使用LTCC滤波器实现噪声系数优于8 d B,输出三阶截断点优于27 d Bm(低噪声模式下)。频率合成器采用集成VCO的锁相环芯片ADF4351,实现单边带相位噪声优于-110 d Bc/Hz@200 k Hz。基带电路采用正交解调器ADL5380和12位双通道AD转换器AD9238,可实现带宽为20 MHz的I/Q双路同时解调。通过FPGA或DSP处理,可广泛用于便携式小型化的监测接收机或通信接收机。     

基于卫星时频的高精度测频系统设计

双同步测量是实现高精度频率测量的一种有效方法。本文提出基于卫星时频技术的双同步频率测量电路架构,利用软件对双同步测量电路进行了仿真,采用U-blox公司的高精度时钟模块LEA-5T和CD4046等器件构建了系统样机。实验结果表明,所设计的系统能实现频率的高精度测量。     

基于对流层散射信道的时间同步技术研究

针对对流层散射时间同步系统高损耗、信道延迟估计难度大以及多径效应明显等问题,在介绍分布式系统时间同步方案的基础上,结合对流层散射通信传输距离远、抗干扰能力强以及越障能力强的优点,对基于对流层散射通信的分布式时间同步系统进行了简要介绍,分析了主要误差来源,给出了分集接收结合双向时间比对的时间同步解决方案;对接收电平、相干带宽等信道参数的变化进行了仿真分析,结果表明,该解决方案可有效提高基于对流层散射通信的分布式时间同步系统的时间同步精度,具有可行性。