基于ITS模型的短波宽带信道建模与仿真

短波宽带信道的研究是设计短波宽带通信系统的基础,从上个世纪80年代以来短波宽带信道的探测和建模得到了极大发展,美国ITS组织提出的短波宽带信道模型突破了传统Watterson模型有效带宽仅有12kHz的限制,其有效带宽可达1MHz.为了评估短波宽带通信系统性能,提出一种基于ITS模型的短波宽带信道仿真的实现方法,并利用散射函数对信道传输特性进行了仿真.通过引入平滑滤波算法获得散射函数等高线,对平均延时、延时扩展、多普勒频移、多普勒扩展以及多普勒频移随延时变化的特性进行了定量分析,证明了仿真信道的有效性.     

通信领域中短波的发展及应用浅析

本文以现代短波在通信技术的发展概况为起点,分析了短波在通信领域的发展趋势,特别是第三代短波通信技术的发展情况及通信信道对信号传输的影响.最后大致的介绍了短波在跳频电台及卫星通信网络上的应用.     

短波信道下跳频信号检测

跳频信号检测是当前通信对抗领域紧迫而困难的任务之一,提出了一种在复杂短波环境下有效检测跳频信号的新方法。首先,对已有动态门限算法进行改进,提出一种新的估计噪声基底的方法;用该方法对信号时频图每个时间单元的功率谱图进行滤波,将信号的时频图降噪处理;然后根据短波信道特点设计了参数统计规则,得到信号描述表,最后采用直方图方法对各信号持续时间统计分类判断出是否存在跳频信号。仿真实验证明,该方法运算简单,能够较好地解决噪声和干扰较大的复杂短波信道环境下跳频信号的检测问题。     

基于DSP的短波自适应通信控制器的研制

针对短波通信的不稳定性问题，提出并研制了一种短波白适应通信控制器。该控制器以DSP主处理器TMS320C31为核心，将信号捕捉、自动建链、信道估值技术融为一体，具有白适应选频和高速自适应数据传输等功能，解决了短波电台手动选频和手动切换信道效率低的问题。所研制的产品实际运行平稳可靠，效果良好。     

一种高速跳频信号的数字信道化宽带接收设计

跳频通信作为一种新型的通信体制,具有很强的抗截获、抗搜索、抗干扰、抗对抗等特点。美国及北约国家装备的战术信息分发系统以及地面、舰载、机载跳频电台和敌我识别系统等,均采用了跳频通信体制,具有高度的保密性和抗干扰性能。针对高速跳频信号频带宽、频点多且跳频速度快不利于快速检测的特点,提出了利用两片ADRV9009射频捷变芯片将高速跳频信号变换成零中频信号后,送FPGA经多相滤波数字信道化后完成多路通道信号接收处理的方案。该设计不仅简化了整个高速跳频信号前端宽带接收处理的流程,减小了前端模拟信道接收设备的体积,降低了系统的功耗,同时基于FPGA实现多相滤波的数字信道化设计大大增加了系统的灵活性,提高了后端高速跳频信号的检测和识别概率。     

图样匹配跳频系统的性能及图样码型选择

针对跳频通信在宽带噪声干扰和梳状干扰下误比特性能较差的问题,基于“信道即消息”的思想,提出了一种新的短波跳频通信技术——图样匹配跳频.以Williard码、Walsh码和Gold码为例,分析了几种图样码的特性及对系统抗干扰能力和信息速率的影响.提出了图样码的选取要求,结合系统的两种帧同步策略分别给出了图样码型,对FH/MFsK和图样匹配跳频系统进行了仿真对比.仿真结果表明,图样匹配跳频系统具有更强的抗干扰能力,在恶意干扰严重影响常规跳频的误码性能时,图样匹配跳频可以显著提升通信的可靠性.     

自适应跳频技术在提高数据链抗干扰性能中的应用

跳频技术是扩频通信中的一种抗干扰的实用技术。自适应跳频技术是建立在自动信道质量分析基础上的一种技术,该技术能使跳频通信过程自动避开被干扰的跳频频率点,并以最小的发射功率、最低的被截获概率,达到在无干扰的跳频信道上长时间保持优质的通信。本文介绍这种自适应跳频通信基本原理和关键技术以及在提高数据链抗干扰性能中的应用,并通过计算机仿真论证了其优越性能。     

差分跳频噪声归一化接收机性能分析

差分跳频系统的信号检测方法是差分跳频系统的关键技术之一.如果在接收端采用序列检测,能大幅提高差分跳频系统性能.提出了差分跳频噪声归一化接收机,并对该接收机在部分频带干扰Rayleigh衰落信道下的性能进行了分析,采用复变函数相关理论,给出了衰落信道下的误码界;计算机仿真结果表明其理论分析的正确性,同时可看出采用噪声归一...     

基于Simulink的短波电台的设计仿真

短波通信是远距离信息传输的重要手段,短波高速数据传输是数字通信领域的重要研究课题。本文主要从编码和调制方面入手,针对短波信道的一些问题,将Turbo码和正交频分复用技术应用于短波电台的设计中,同时,利用导频辅助的方法对信道进行估计,进行信道补偿,克服了短波信道的多径衰落和多普勒频移等因素的影响,有效地降低了系统的误码率,提高了整个系统的性能。最后在simulink中完成了系统模型的设计和仿真。     

探讨短波通信中的自适应信道均衡技术

短波通信与人民的日常生活联系十分紧密,一直在天气预报、信息传递、信号传送等众多领域发挥着巨大的作用。从实际的工作过程中发现,短波通信渠道上存在着路径衰落与退步的问题,会造成信息在传递过程中出现了严重的失真和数据丢失。正是由于上述问题的存在,自适应信道均衡技术应运而生,成为短波通信中必不可少的辅助性技术。本论文首先叙述了关于短波通信的基本内容,其次介绍了关于自适应信道均衡技术的内容,展开了详细的算法讲述,希望能推动自适应信道均衡技术在短波通信中的应用。     

基于DSP和DDS的差分跳频系统频率合成器设计

差分跳频技术以其跳速高、抗干扰能力强等特点,是今后短波跳频通信的发展方向。本文主要介绍一种差分跳频系统中的频率合成器设计方案,选用直接数字频率源DDS芯片AD9854作为核心器件,采用DSP芯片TMS320VC5402控制DDS的方式输出发射频率。实际测试结果表明:频率转换速率快,波形质量好。     

基于HOG-SVM的跳频信号检测识别算法

针对非合作通信场景下的跳频信号自动化检测识别问题,本文提出了一种基于方向梯度直方图与支持向量机的跳频信号检测识别算法。该算法将无线通信信号转化为包含时间、频率和幅度的时频瀑布图,采用方向梯度直方图特征提取算法将不同跳频序列在瀑布图上产生的独特结构特征提取出来。然后利用支持向量机将特征序列映射到高维空间,通过寻找最大间隔分离超平面,实现跳频信号的检测与多种跳频序列的识别,并依此建立跳频信号检测识别原型系统。最后在室内多径信道环境下进行了测试验证,该算法能够完全自动化的精确检测到开放电磁环境下的跳频信号并且能够实现对多种跳频序列的识别。在信干噪比不超过20dB时,针对不同跳频序列的平均识别正确率能够达到98.01%。     

一种信噪比估计方法及其应用

针对跳频抗干扰通信中不同跳频点上信噪比可能不一致的问题,根据巴克码自相关函数值的大小设计一种可以准确估计信噪比的方法。结合低密度奇偶校验码进行信道编码纠错,提高了信道译码性能。当某些跳频点受强噪声干扰时,直接进行纠删处理,提高系统抗干扰能力。     

基于可靠性评估的维修诊断辅助决策系统研究

从某短波通信设备维修可靠性的实际需求出发,对RCM在短波通信设备中应用的目的进行了具体分析,在以可靠性评估为中心的维修策略研究基础上,构建了维修诊断辅助决策系统的功能结构与组成模块框架,并给出了在设备内频率合成与信道单元的具体运用实例。对进一步促进电子通信设备中RCM的应用与发展,更好地理解和掌握维修优化决策理论和方法具有一定的现实意义的。     

WFRFT认知通信系统控制参数联合优化方法研究

针对WFRFT系统难以适应复杂电磁环境及最优控制参数难以选取的问题,提出一种新型WFRFT认知通信系统构建方法。在传统WFRFT通信系统的基础上引入信号认知模块,完成电磁信号的采集及电磁环境中目标信号调制特征的识别。根据WFRFT信号调制特征裂变的特性,分析控制参数间的耦合作用机理,并设定优化控制参数的目标。将目标信号调制特征参数引入到WFRFT控制参数优化模型中,提出基于目标特征的WFRFT认知通信系统控制参数联合优化方法,并通过粒子群算法的迭代计算,选取最优控制参数集,针对最优参数的WFRFT认知通信系统,分别仿真计算高斯、莱斯、瑞利等典型信道条件下的误码率性能。实验结果表明,该方法可伪装信号调制特征,能有效提高通信信号的安全性,且在典型信道条件下的误码率性能较好,具有较好的抗干扰能力。     

短波宽带信道莫尔斯信号自动识别技术

入分析了莫尔斯信号的时域频域特性和短波宽带信号识别的难点,给出了自动识别算法的理论基础,并在此基础上利用宽带快速搜索和窄带精确识别相结合的方法进行了算法设计和工程实现设计,最后给出了算法的实测结果。试验结果表明,对天线接收的实际短波莫尔斯信号具有很高的侦察识别正确率和比较低的虚警和漏警率。     

基于实时频谱分析的便携式射频通信干扰器设计

针对传统电子干扰器系统复杂、体积大、功耗高的缺点,文章设计了一种基于FXI规范的射频通信干扰器,FXI规范在FMC信号定义的基础之上,针对虚拟仪器领域的应用,定义了FXI模块的结构尺寸和FXI接口的专有信号组,提高了虚拟仪器模块的功能密度,从而实现了模块化、小型化和轻量化的设计目的。该射频通信干扰器内部同时集成了频谱仪模块和射频信号发生器模块,通过采用硬件逻辑实现射频信号的实时跟踪和干扰信号的实时合成,从而实现对高跳速射频通信信号的跟踪和干扰,用户可针对短波通信、超短波通信和微波通信扩展不同的模块,来实现在不同使用场景中的应用。经过测试,该射频通信干扰器的各项指标可满足使用要求,可进一步推广至电子对抗、无人机干扰等技术领域。     

基于异步时钟序列的分布式认知跳频算法

为了解决传统跳频算法对动态、复杂电磁干扰环境适应能力不足的难题,以及克服现有跳频算法在分布式通信环境下对公共控制信道和统一时钟源的依赖,提出了一种基于异步时钟序列的分布式认知跳频算法。该算法通过建立认知跳频通信系统模型,分析其通信过程中面临的关键问题,设计了一种应用于分布式跳频通信环境的异步时钟结构序列。基于该序列的分布式认知跳频算法不依赖于任何公共控制信道和统一时钟源,能够在复杂电磁干扰环境下达到高效抗干扰通信的效果。验证实验结果表明,针对典型的窄带、宽带噪声干扰、部分频段干扰以及随机干扰,所提算法的抗干扰性能均显著优于传统的跳频通信算法以及现有的公用控制信道认知跳频算法。