短波宽带信道中噪声和千扰的建模与仿真

文章在对噪声和干扰信号模型分析的基础上,通过数学推导提出窄带干扰、脉冲噪声和大气噪声的仿真算法,对大气噪声仿真参数的确定方法进行了分析,并给出了仿真结果。     

宽带短波信道建模方法研究

建立准确可行的宽带短波信道模型是设计大容量短波通信系统的基础。给出了几种目前国际上流行的宽带短波信道建模方法，阐述了其建模思想和基本思路，并从工程实现的角度，对现有的宽带短波信道模型的实现复杂度和可行性进行了~-4＇4，最后指出lTS宽带短波信道模型能够较好地模拟宽带短波信道的特性，具有较高的准确度和可实现性。     

宽带短波信道建模综述

宽带短波通信系统作为中远程主要通信手段受到了人们的广泛关注,研究宽带短波系统的重点和难点是宽带短波的信道建模。Watterson信道模型作为比较经典的窄带模型,从它的基础上衍生出2种宽带短波信道模型,Watterson后接高斯随机延迟模型和Watterson后接群延迟特性滤波器模型。另外还介绍了电离层物理模型、Volger决定性模型、ITS信道模型及其改进、基于并行子路径结构的宽带信道模型、伪决定性信道模型和子带并行-宽带窄带化模型。对这几种模型的建模思想以及基本原理进行了叙述,对其复杂度进行了比较并且对可行性进行了分析。     

OFDM与SC-FDE抗噪声脉冲干扰的性能比较

对宽带无线通信的两种解决方案：多载波正交频分复用（OFDM）和单载波频域均衡（SC-FDE）的抗噪声脉冲干扰性能进行理论分析,给出了理想情况下的误码率公式,仿真证实了推导的正确性。并得出以下结论：人为噪声脉冲干扰可使SC-FDE系统的误码率与信干比的指数关系恶化到反线性关系,OFDM系统因为在频域判决,反而具有一定的内在抗噪声脉冲干扰能力;人为噪声脉冲干扰对OFDM系统的影响却比SC-FDE系统大;纠错编码对两类系统的性能都有显著的改善。     

ITS宽带短波信道及其噪声的建模和仿真

文章介绍了宽带短波（WBHF）信道研究的发展历程,根据ITS信道建模的方法,在对信道衰落特征及其噪声干扰统计特性进行分析的基础上建立了适当模型,并设定了特定环境下信道衰落模型及其噪声模型的相关参数。最后通过计算机仿真与实测数据加以比较,从散射函数能量分布、噪声时／频域电平以及噪声电平交叉率（LCR）方面验证了信道模型的合理性。     

短波宽带波形干扰抑制技术

短波宽带波形是现代短波通信的最新研究成果,采用带宽扩展方式实现短波高速通信。短波信道存在的各种各样强干扰信号使得干扰抑制成为现代短波宽带通信急待解决关键问题之一。针对这种现象,提出了一种基于变换域选择的双门限干扰抑制方法,该算法可以有效地选择最佳变换域去抑制干扰。仿真结果表明这种干扰抑制方法能够抑制不同类型干扰信号,在干扰环境下短波宽带波形具有较好传输性能。     

低压电力线载波通信信道噪声分类与建模

构建低压电力线信道中的噪声模型对于研究低压电力线载波通信至关重要。首先对电力线上的噪声进行特性分析和噪声分类。然后根据中短波广播的串扰特性对窄带噪声进行建模,根据统计特性对随机脉冲噪声进行建模。仿真结果表明,窄带噪声模型能够精确地体现出噪声的频率特性,随机脉冲噪声能够很好地反映出脉冲噪声的幅值分布特性。     

基于子空间跟踪的宽带短波探测低失真窄带干扰抑制算法

短波信道中窄带干扰分布密集,导致宽带短波探测系统接收信噪比恶化。针对传统子空间跟踪干扰抑制后信号失真较大而严重影响电离层信道参数精确提取的问题,论文基于自适应子空间跟踪提出了一种新颖的双子空间频谱标识算法,在抑制干扰的同时有效减小了信号失真。该算法利用基带探测信号频谱对称特性,通过干扰子空间标识得到非对称干扰频带内的有用信号;且使用信号子空间标识将干扰频带与信号频带有效分离实现干扰抑制。仿真分析与实测数据处理效果表明,双子空间频谱标识算法较大程度地保持了接收信号的原始状态,处理后数据较传统算法可以获得更高的相关后信噪比,大增加了探测信号的捕获概率,对于短波电离层信道探测具有特殊的重要意义。      

短波宽带接收信道的优化设计

根据现代短波通信的发展趋势,结合现有技术,提出了适用于高线性大动态范围的短波宽带接收信道电路结构。综合分析了噪声系数的计算、信道增益的确定和动态范围的实现,研究了射频信道各部分的指标分配与整机性能指标优化设计,讨论了对器件选择的考虑,提出了自动增益控制的实现方案。在高线性和大动态范围的具体电路实现上具有一定的创新。实际测试结果表明,该接收信道性能满足设计要求。     

噪声调频信号对宽带线性调频雷达的干扰机理

研究了噪声调频信号中调制噪声方差及带宽的选择对宽带线性调频匹配滤波器的影响。通过观察噪声调频信号通过线性调频匹配滤波器之后的时域输出包络,分析了其起伏特性,推导出了在最大包络起伏指标下的调制噪声最优带宽应该为发射线性调频信号的时宽的倒数量级。同时,通过误差分析表明:要在实际中达到此干扰最优带宽,对侦察接收机的指标要求无需过高。     

高频返回散射系统中一种非长干扰的抑制方法

高频返回散射系统工作在HF频段,这一频段电磁环境非常复杂,并且存在各种类型的干扰,这些干扰严重影响了系统的工作性能,必须加以抑制. 通过对高频返回散射系统实测数据中存在的干扰进行分析,发现有种干扰在Doppler域相邻Doppler单元以及相邻距离单元均有较强的相关性. 针对这种干扰,提出了一种Doppler域基于特征子空间的干扰抑制方法,即在Doppler域构造干扰协方差矩阵,进行特征分解得到干扰子空间,然后将待处理单元的回波向干扰子空间的正交补空间投影,从而将干扰滤除. 实测数据处理结果证明了该方法的有效性.     

短波宽带波形迭代均衡技术

短波宽带波形是现代短波通信的最新研究成果,短波信道时变多径传播效应会产生严重的码间干扰(ISI),必须采用均衡技术消除ISI。迭代均衡技术(Turbo均衡)将信号检测技术和译码技术结合起来,比传统判决反馈均衡(DFE)技术具有更强抗ISI能力。研究了短波宽带波形Turbo均衡技术,提出了一种低复杂度的迭代检测方法用于短波宽带波形,仿真结果表明,在短波差信道条件下,Turbo均衡比DFE均衡的性能增益超过1.5 dB。     

短波宽带大动态射频信道的设计

根据现代电子侦察系统的要求,结合现有的工程实现技术,研制了短波宽带数字侦察接收机。讨论了适用于大动态、高线性的射频信道的电路结构及性能特点。综合考虑了接收机的噪声系数、增益和动态范围,仔细选择所有元器件,研究了射频信道各部分的指标分配与整机性能指标优化设计,提出了自动增益控制扩展总动态的实现方案。在接收机高线性和大动态范围的设计与具体电路实现上具有一定的创新与独到之处。实验证明接收机具有85dB的动态范围,满足短波宽带电子侦察系统设计指标要求。     

一种适用于短波信号宽带检测的快速算法

在复杂的短波通信环境中,宽带检测算法需要面对更多的问题。主要针对短波信号宽带检测需要面临的实际问题,对短波信号的宽带频谱特征进行分析,采用数学形态学理论中的相关算法,有效地对复杂的短波宽带色噪声基底进行白化处理,并利用较为直观的水平门限设置方法进行信号的宽带检测。通过对实际短波宽带接收信号进行测试的结果表明,算法能够较好地满足宽带检测需求,提高对弱信号的检测概率。     

大气噪声对甚低频通信系统干扰仿真分析

甚低频通信又称为长波通信,具有传播距离远,水下传播,传播信号稳定、衰减小等特点,大气噪声会对甚低频通信系统产生严重影响,结合大气噪声经典模型和CCIR 322报告中多年的测量结果,对大气噪声干扰下的甚低频通信系统进行仿真,得出在不同强度的大气噪声干扰下,甚低频通信系统的误码率,验证了大气噪声中的主要为脉冲噪声对甚低频通信系统产生严重影响。     

宽带干扰信号自适应副瓣相消的分析

依据自适应副瓣相消的原理，着重分析了相对带宽较宽的干扰对副瓣相消性能的影响，提出了改善带宽特性的方法，进行了仿真验证。改善带宽特性的方法包括增加更多的辅助阵元，在阵元后面加入延迟节，利用快速傅里叶变换(FFT)等。     

短波雷达干扰与抗干扰技术

现代短波雷达赋有新的历史使命，本文从短波雷达体制的生存能力出发，分析了该波段的环境背景及干扰特点，提出了从频域、空域、时域等几方面的抗干扰方案及措施，以确保该雷达发挥更大的威力。     

短波宽带OFDM的相对门限干扰消除器

短波宽带OFDM系统极容易受到拥挤频段上的窄带干扰,低信噪比工作条件下可能带来性能的急剧恶化。该文在Nilsson的宽带OFDM系统基础上设计了一种适合短波多径信道的相对门限干扰消除器。分析了低信噪比下相对门限的选取和噪声功率的估计问题,并对信道补偿做了改进,以减小噪声干扰。理论分析和仿真表明,低信噪比下,这种门限干扰消除器可以使系统在有干扰的条件下性能接近于理想干扰消除器的性能。     

基于返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统

 提出了一种基于HF电离层返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统.利用返回散射快速扫频及返回散射电离图自动判读技术,实时获取短波通信的可用频段信息,基于实时干扰监测结果,利用基于时间可用度的自动干扰分析技术得到干净信道信息,两种信息融合实时选择通信频率.文中给出了一些具体链路的通信选频试验结果,并对某些特殊情况下的实时选频效果进行了深入分析,试验结果表明了该系统的有效性.