基于OFDM-CCSK-FDMA的空地鏈路寬帶通信技術研究
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【摘要】:無人機數(shù)據(jù)鏈是根據(jù)特定的通信協(xié)議通過無線電在空中無人機平臺和地面接收終端之間進行數(shù)據(jù)傳遞的通信鏈路,保證了無人機系統(tǒng)中各個功能單元信息傳遞的可靠性。伴隨著先進傳感器技術的快速發(fā)展以及其在情報偵察平臺上的廣泛應用,航空平臺所偵察到的情報信息數(shù)據(jù)量不斷增大,發(fā)展大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膶拵?shù)據(jù)鏈成為了重中之重,借助于寬帶數(shù)據(jù)鏈可以實現(xiàn)空中無人機平臺到地面數(shù)據(jù)接收終端的大信息容量和高數(shù)據(jù)傳輸速率。因此,開展適用于大容量信息傳送的寬帶數(shù)據(jù)鏈研究具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。首先,本文對空地數(shù)據(jù)鏈通信機理研究的基礎上,對空地數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)的模型和空地數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中采用的關鍵技術進行了深入分析,并重點以數(shù)據(jù)鏈家族中的通用寬帶數(shù)據(jù)鏈為例進行了研究。其次,在此基礎上設計了一種“一站多機”的數(shù)據(jù)鏈通信模型,并具體完成了基于CCSK、OFDM和FDMA技術基礎上的空地鏈路通信系統(tǒng)模型。在空地鏈路寬帶信號產(chǎn)生過程中,CCSK消息映射機理和調(diào)制方式消息映射機理完成數(shù)據(jù)流的比特率轉(zhuǎn)換進而實現(xiàn)了系統(tǒng)對調(diào)制方式的自適應選擇;基于OFDM技術的信號調(diào)制解調(diào)機理將高速的串行數(shù)據(jù)流分解成若干并行低速數(shù)據(jù)流實現(xiàn)了系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸速率;FDMA多址接入機理使多個用戶共用整個帶寬實現(xiàn)多個空中平臺同時與地面數(shù)據(jù)終端的實時通信。在空地鏈路寬帶信號接收過程中,通過信號解調(diào)和消息反映射機理恢復原始信號,并通過在不同接收信噪比的條件下對接收信號的頻域和接收星座圖進行了仿真分析,驗證了系統(tǒng)通過選擇不同調(diào)制方式來滿足數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性的原理。進一步,針對空地鏈路寬帶通信系統(tǒng)采用多載波調(diào)制技術存在ICI的問題,詳細分析了多載波調(diào)制系統(tǒng)中ICI的產(chǎn)生原因和ICI對通信系統(tǒng)的影響,在此基礎上提出了自消除和最大似然估計相結(jié)合的方法來消除ICI,并通過仿真驗證了改進的ICI消除方法能夠有效改善系統(tǒng)的性能。最后,對空地鏈路寬帶通信系統(tǒng)進行了抗干擾研究,具體對空地鏈路通信系統(tǒng)的抗全頻帶干擾、抗多徑干擾和抗音頻干擾的效能分析,并給出了具體的仿真結(jié)果。
【關鍵詞】:數(shù)據(jù)鏈 寬帶 高數(shù)據(jù)率 ICI 抗干擾
【學位授予單位】:沈陽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN929.53;V279
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-18
- 1.1 課題研究的目的及意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
- 1.2.1 無人機發(fā)展現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 數(shù)據(jù)鏈發(fā)展現(xiàn)狀14-15
- 1.2.3 數(shù)據(jù)鏈未來發(fā)展趨勢15-16
- 1.3 論文結(jié)構16-18
- 第2章 空地數(shù)據(jù)鏈通信機理研究18-25
- 2.1 空地數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)模型18-19
- 2.2 空地數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中的關鍵技術19-22
- 2.1.1 擴頻技術19-21
- 2.1.1.1 直接序列擴頻19-20
- 2.1.1.2 跳頻技術20-21
- 2.1.2 調(diào)制技術21
- 2.1.3 多址接入技術21-22
- 2.3 通用寬帶數(shù)據(jù)鏈應用22-24
- 2.3.1 通用寬帶數(shù)據(jù)鏈概述22-23
- 2.3.2 通用寬帶數(shù)據(jù)鏈的功能和特點23-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 基于OFDM-CCSK-FDMA的空地鏈路寬帶通信機理研究25-50
- 3.1 基于OFDM-CCSK-FDMA的空地鏈路寬帶通信系統(tǒng)模型25-27
- 3.2 信號產(chǎn)生機理研究27-43
- 3.2.1 消息映射機理27-31
- 3.2.2 基于OFDM技術的信號調(diào)制機理31-40
- 3.2.3 多址接入機理40-42
- 3.2.4 仿真驗證與結(jié)果分析42-43
- 3.3 信號接收機理研究43-48
- 3.3.1 信號解調(diào)機理44
- 3.3.2 消息反映射機理44-46
- 3.3.3 仿真驗證46-48
- 3.4 本章小結(jié)48-50
- 第4章 一種自消除和最大似然估計相結(jié)合的ICI消除方法50-65
- 4.1 空地數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)子載波間干擾分析50-54
- 4.1.1 ICI產(chǎn)生原因50-51
- 4.1.2 ICI對通信系統(tǒng)的影響51-54
- 4.2 基于SC-MLE的ICI消除方法54-64
- 4.2.1 算法原理54-62
- 4.2.2 仿真驗證與分析62-64
- 4.3 本章小結(jié)64-65
- 第5章 基于OFDM-CCSK-FDMA的空地鏈路寬帶通信系統(tǒng)抗干擾分析65-73
- 5.1 空地鏈路寬帶通信系統(tǒng)抗干擾特性分析65-66
- 5.2 空地鏈路寬帶通信系統(tǒng)抗干擾效能分析66-72
- 5.2.1 抗全頻帶干擾效能分析66-67
- 5.2.2 抗多徑干擾效能分析67-69
- 5.2.3 抗音頻干擾效能分析69-72
- 5.3 本章小結(jié)72-73
- 結(jié)論73-75
- 參考文獻75-79
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果79-80
- 致謝80-81
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本文編號:342507
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