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快速跳频系统同步捕获技术研究

作　者: 刘乔
导　师: 程郁凡
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 快速跳频同步频率 PN同步序列捕获性能
分类号: TN914.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

跳频技术具有抗干扰、抗衰落、抗截获等特性,在现代电子对抗战和民用通信领域普遍采用,为应对不断出现的先进信号检测技术,快速跳频应用广泛,但频率的高速跳变带来了相应的技术难题,即通信双方如何快速而稳定地建立时间同步和频率同步,同步技术是其技术难题之一。本文针对快速跳频系统的同步捕获问题,研究了4种基于跳频同步频率-跳频同步序列的双图案捕获算法,并对各算法进行了详尽的理论分析和链路级仿真验证,本文共分五章。第一章简要介绍了快速跳频通信系统的基本原理、发展历程、技术优点和难点,分析了国内外跳频同步技术的研究现状,介绍了几种常规的同步捕获方法。第二章主要研究了应用于FFH系统中,三种新的基于双图案的串行同步捕获算法,包括:串行同步捕获硬判决相关算法,串行同步捕获能量相关算法,串行同步捕获似然相关算法,和一种自同步捕获能量相关算法,并对这几种算法在AWGN信道、干扰信道和衰落信道下的同步捕获性能进行了理论分析。第三章提出了两种新的基于双图案的并行同步捕获算法,包括并行同步捕获硬判决相关算法,并行同步捕获能量相关算法,并对这两种算法在AWGN信道,干扰信道和衰落信道下的同步捕获性能进行了理论分析。第四章对各同步捕获算法的捕获性能进行了链路级仿真验证,并对各算法的性能进行了比较,得出以下结论:在本文讨论的各信道下,基于双图案的同步捕获能量相关算法和似然相关算法,比常规自同步捕获算法同步性能优越,并行同步捕获算法比串行同步捕获算法具有更快的同步捕获速度。第五章总结了全文,并对下一步研究工作了分析和展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-14
第一章绪论  14-23
  1.1 快速跳频通信系统概述  14-18
    1.1.1 快速跳频通信系统的原理  14-16
    1.1.2 快速跳频通信系统的特点  16
    1.1.3 快速跳频通信系统的技术难点  16-18
  1.2 快速跳频通信系统的同步  18-22
    1.2.1 快速跳频通信系统同步不确定性来源  18
    1.2.2 快速跳频通信系统同步的技术要求  18-19
    1.2.3 快速跳频通信系统同步的过程  19-20
    1.2.4 常见的快速跳频通信系统同步捕获算法  20-22
  1.3 全文结构及内容安排  22-23
第二章 FFH系统的串行同步捕获算法原理与性能分析  23-62
  2.1 基于双图案的串行同步捕获硬判决相关算法  23-42
    2.1.1 双图案串行捕获硬判决相关算法原理  24-25
    2.1.2 双图案串行捕获硬判决相关算法的理论性能分析  25-42
  2.2 基于双图案的串行同步捕获能量相关算法  42-56
    2.2.1 双图案串行捕获能量相关算法原理  42
    2.2.2 双图案串行捕获能量相关算法的理论性能分析  42-56
  2.3 基于双图案的串行同步捕获似然相关算法  56-57
    2.3.1 双图案串行捕获似然相关算法原理  56-57
    2.3.2 双图案串行捕获似然判决相关算法的理论性能分析  57
  2.4 串行自同步捕获能量相关算法  57-62
    2.4.1 串行自同步捕获能量相关算法原理  57-58
    2.4.2 串行自同步捕获能量相关算法性能分析  58-62
第三章 FFH系统的并行同步捕获算法原理与性能分析  62-68
  3.1 基于双图案的并行同步捕获硬判决相关算法  62-66
    3.1.1 双图案并行捕获硬判决相关算法原理  62-64
    3.1.2 双图案并行捕获硬判决相关算法的理论性能分析  64-66
  3.2 基于双图案的并行同步捕获能量相关算法  66-68
    3.2.1 双图案并行捕获能量相关算法原理  66
    3.2.2 双图案并行捕获能量相关算法的理论性能分析  66-68
第四章 FFH系统的同步捕获算法仿真性能与分析  68-95
  4.1 仿真系统设计  68-69
    4.1.1 系统仿真参数  68
    4.1.2 仿真中的注意事项  68-69
  4.2 串行同步捕获算法性能仿真分析  69-87
    4.2.1 AWGN 信道下性能分析  69-76
    4.2.2 部分频带干扰信道下的性能分析  76-79
    4.2.3 多音干扰信道下的性能分析  79-82
    4.2.4 瑞利衰落信道下的性能分析  82-85
    4.2.5 瑞利衰落信道+部分带干扰下的性能分析  85-87
  4.3 并行同步捕获算法性能仿真分析  87-91
    4.3.1 AWGN 信道下的性能分析  88-89
    4.3.2 部分带干扰信道下的性能分析  89-90
    4.3.3 多音干扰信道下的性能分析  90-91
  4.4 并行串行同步捕获算法性能比较  91-95
    4.4.1 虚警同步捕获性能比较  91-93
    4.4.2 同步捕获性能比较  93-95
第五章全文小结  95-97
  5.1 全文总结及主要贡献  95
  5.2 未来研究方向  95-97
致谢  97-98
参考文献  98-100
个人简历  100
攻读硕士研究生期间完成的工作  100
研究生期间发表学术论文  100-101

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