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一体化雷达系统的高速通信技术研究

作　者: 张琪
导　师: 谢仁宏
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 一体化雷达功率非线性 GMSK 非相干解调 SCGMSK SC-FDE
分类号: TN974
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着计算机等技术的发展,现代战争的作战平台面临着日益增多的威胁,各国都不得不为其作战平台配备越来越多的电子设备,而电子设备的日益增多使得作战平台的灵活性、机动性受到影响,在这种情况下,一体化雷达系统应运而生。在一体化雷达系统中,综合了电子对抗系统和通信系统,这些子系统共享某些硬件资源,减小了作战平台的装备体积和重量,提高了资源利用率。本文主要对一体化雷达系统的高速通信技术进行了研究,主要研究了功放非线性对调制性能的影响、GMSK的非相干解调、GMSK迭代译码以及GMSK的单载波频域均衡技术等。雷达系统为获得较大的发射功率,其功率放大器一般工作在深度饱和区,致使信号产生非线性失真,影响通信系统的正确接收。文中采用固态功放的Ghorbani模型,仿真分析了功放非线性失真对各种数字调制性能的影响,结果证明GMSK信号受非线性失真影响较小,适用于一体化雷达系统的通信系统。之后本文深入研究了GMSK的调制解调算法,分别对GMSK非相干解调算法在高斯信道、衰落信道以及有频偏环境中的性能进行了分析和仿真。本文还深入研究了GMSK与卷积编码的迭代译码(SCGMSK)算法,仿真证明SCGMSK能获得非常好的误码性能。提出了一种SCGMSK的非相干解调算法,与相干解调相比,在误比特率为10-4处性能仅损失1.5dB,但对载波频偏不敏感。最后研究了GMSK信号的单载波频域均衡(SC-FDE)技术,以减弱信道的影响,为使SC-FDE技术更好的应用于GMSK信号,需要把GMSK信号进行线性分解,且插入的循环序列要保证一帧数据的相位连续性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 课题研究背景  7-8
  1.2 一体化中通信技术的发展  8-11
  1.3 论文的主要工作及结构安排  11-13
2 功放非线性失真对数字调制性能的影响  13-23
  2.1 功放非线性模型  13-16
    2.1.1 功放的分类  13-14
    2.1.2 行波管放大器的非线性模型  14-15
    2.1.3 固态放大器的非线性模型  15-16
  2.2 功放非线性对数字调制性能的影响  16-20
    2.2.1 调幅调相系统  17-18
    2.2.2 相位调制系统  18
    2.2.3 OFDM系统  18-19
    2.2.4 频率调制系统  19-20
  2.3 不同非线性失真对调制方式的影响  20-21
  2.4 GMSK在不同BT_b下的性能  21-22
  2.5 本章小结  22-23
3 GMSK调制解调技术  23-40
  3.1 GMSK调制技术  23-27
    3.1.1 高斯滤波器  23-25
    3.1.2 GMSK调制信号分析  25-26
    3.1.3 波形存储正交调制  26-27
  3.2 GMSK解调技术  27-34
    3.2.1 1bit差分解调  27-28
    3.2.2 2bit差分解调  28-29
    3.2.3 维特比检测  29-34
  3.3 解调算法性能仿真及分析  34-39
    3.3.1 BTb取值对系统性能的影响  34-35
    3.3.2 载波频偏对系统性能的影响  35-37
    3.3.3 衰落信道中各解调算法的性能  37-39
  3.4 本章小结  39-40
4 基于SCCC结构的GMSK迭代译码技术  40-52
  4.1 SCCC编译码原理  40-45
    4.1.1 SCCC编码器结构  40-41
    4.1.2 SCCC译码器结构  41
    4.1.3 MAP译码算法  41-44
    4.1.4 LOG-MAP译码算法  44-45
  4.2 GMSK等效卷积编码模型  45-47
  4.3 SCGMSK非相干接收机  47-51
    4.3.1 SCGMSK非相干接收机原理  48-49
    4.3.2 SCGMSK非相干接收机的仿真与分析  49-51
  4.4 本章小结  51-52
5 GMSK单载波频域均衡技术  52-64
  5.1 SC-FDE均衡原理及算法  52-55
    5.1.1 频域均衡原理  52-53
    5.1.2 单载波频域均衡算法  53-55
  5.2 GMSK调制的线性化  55-58
    5.2.1 基于Laurent分解的线性化  55-56
    5.2.2 基于Gram-Schmidt分解的线性化  56-57
    5.2.3 训练序列的设计  57-58
  5.3 均衡算法仿真与分析  58-63
    5.3.1 基于Laurent分解的均衡算法  58-60
    5.3.2 基于Gram-Schmidt分解的均衡算法  60-61
    5.3.3 均衡算法的仿真与分析  61-63
  5.4 本章小结  63-64
6 总结  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
攻读硕士期间发表的论文和参与的项目  70

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