發(fā)布時(shí)間：2020-03-18 23:22

【摘要】：軍用戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸過(guò)程中,對(duì)保密性要求較高,其通信方式應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾性和抗截獲能力。跳頻通信系統(tǒng)具有良好的保密性、抗干擾和抗截獲能力,因此選擇跳頻通信作為軍用戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)耐ㄐ欧桨?同步技術(shù)是跳頻通信中關(guān)鍵技術(shù)之一。本文基于課題的各項(xiàng)指標(biāo)要求設(shè)計(jì)了跳頻通信系統(tǒng)的同步方案并進(jìn)行FPGA實(shí)現(xiàn)。本文通過(guò)對(duì)課題中軍用戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈通信的指標(biāo)解讀,基于通信過(guò)程中收發(fā)雙方時(shí)鐘同源且無(wú)多普勒頻偏的情況,設(shè)計(jì)了一套包括幀同步、位同步和跳頻圖案同步的跳頻同步方案,該同步方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且滿足軍用戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。其中,幀同步設(shè)計(jì)分為幀粗檢測(cè)和幀精確同步,首先利用能量檢測(cè)法,實(shí)現(xiàn)每幀數(shù)據(jù)的粗同步,滑動(dòng)窗口內(nèi)的能量累加運(yùn)算采用延時(shí)和累加操作,方法簡(jiǎn)單可行并降低了資源消耗。然后在位同步的基礎(chǔ)上利用狀態(tài)機(jī)思想對(duì)碼元數(shù)據(jù)進(jìn)行幀同步序列的精確同步,在幀精確同步硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,將搜索態(tài)設(shè)置為持續(xù)對(duì)幀同步序列進(jìn)行搜索,直至幀同步成功,該方法避免了幀同步序列的漏檢,提高了戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈通信質(zhì)量;位同步實(shí)現(xiàn)碼元的定時(shí)同步,在位同步方案設(shè)計(jì)中,采用數(shù)字鎖相法,該方法提取的位同步信號(hào)精確度高且誤差小;跳頻圖案同步實(shí)現(xiàn)載波的頻率和跳變時(shí)間上的同步,為增強(qiáng)通信過(guò)程的抗干擾能力,跳頻圖案同步采用匹配濾波器同步法來(lái)實(shí)現(xiàn),并具有建立同步時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)方案中幀同步、位同步和跳頻圖案同步進(jìn)行FPGA實(shí)現(xiàn)。使用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言在Xilinx公司的ISE 14.7軟件上采用自頂向下的方法實(shí)現(xiàn)跳頻同步系統(tǒng)的編程,然后采用Mentor公司的ModelSim SE軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證。通過(guò)分析仿真結(jié)果,該同步方案的設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的效果,能夠在短時(shí)間內(nèi)建立同步并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),最后加入基帶系統(tǒng)進(jìn)行硬件測(cè)試,結(jié)果符合項(xiàng)目指標(biāo)要求,具有一定的應(yīng)用價(jià)值和參考價(jià)值。
【圖文】：

圖２－３跳頻圖案［ｕ］步示意圖逡逑載波同步主要是解決當(dāng)發(fā)送端和接收端有相對(duì)快速移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效對(duì)速率很高的情況下，載波頻偏不容忽視。由于課題指定測(cè)試環(huán)境為收發(fā)鐘同源且無(wú)多普勒偏移，所以無(wú)需做載波同步，并且即使有些許頻偏，系ＧＭＳＫ邋（Ｇａｕｓｓｉａｎ邋Ｍｉｎｉｍｕｍ邋Ｓｈｉｆｔ邋Ｋｅｙｉｎｇ，高斯最小頻移鍵控）調(diào)制和一分檢測(cè)的方法，在解調(diào)過(guò)程中將產(chǎn)生的本地載波和接收信號(hào)相差一個(gè)相位比特差分檢測(cè)后也可以消掉載波頻偏。所以在同步方案設(shè)計(jì)時(shí)不考慮載波問(wèn)題，以下方案設(shè)計(jì)也都是基于收發(fā)雙方時(shí)鐘同源且無(wú)多普勒偏移的條件的。逡逑２．３跳頻通信技術(shù)指標(biāo)逡逑課題以軍用戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈為應(yīng)用背景，跳頻通信系統(tǒng)主要用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的保抗截獲無(wú)線傳輸，主要參數(shù)及概念如下：逡逑（１）跳頻通信系統(tǒng)的帶寬指系統(tǒng)載波跳變的頻率范圍寬度［：ｗ＾。跳頻統(tǒng)跳變的帶寬范圍越大，其抗偵查性越強(qiáng)，所以應(yīng)當(dāng)盡可能在整

邐時(shí)間ｔ邐時(shí)間ｔ逡逑圖２－３跳頻圖案［ｕ］步示意圖逡逑載波同步主要是解決當(dāng)發(fā)送端和接收端有相對(duì)快速移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，逡逑相對(duì)速率很高的情況下，，載波頻偏不容忽視。由于課題指定測(cè)試環(huán)境為收發(fā)雙方逡逑時(shí)鐘同源且無(wú)多普勒偏移，所以無(wú)需做載波同步，并且即使有些許頻偏，系統(tǒng)使逡逑用ＧＭＳＫ邋（Ｇａｕｓｓｉａｎ邋Ｍｉｎｉｍｕｍ邋Ｓｈｉｆｔ邋Ｋｅｙｉｎｇ，高斯最小頻移鍵控）調(diào)制和一比特逡逑差分檢測(cè)的方法，在解調(diào)過(guò)程中將產(chǎn)生的本地載波和接收信號(hào)相差一個(gè)相位％邋，逡逑一比特差分檢測(cè)后也可以消掉載波頻偏。所以在同步方案設(shè)計(jì)時(shí)不考慮載波頻偏逡逑的問(wèn)題，以下方案設(shè)計(jì)也都是基于收發(fā)雙方時(shí)鐘同源且無(wú)多普勒偏移的條件下進(jìn)逡逑行的。逡逑２．２．３跳頻通信技術(shù)指標(biāo)逡逑課題以軍用戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈為應(yīng)用背景，跳頻通信系統(tǒng)主要用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的保密數(shù)逡逑據(jù)抗截獲無(wú)線傳輸
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN914.41

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本文編號(hào)：2589328