無線通信抗干擾關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、 無線通信抗干擾關(guān)鍵技術(shù)研究 無線通信抗干擾關(guān)鍵技術(shù)研究 Study on Design Techniques of wireless communication anti-jamming 一級(jí)學(xué)科：電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)科專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué) 研 究 生：張 濤 指導(dǎo)教師：吳順華 教授 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院 二零一六年十一月 摘 要 無線通信抗干擾技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵的通信技術(shù)，抗干擾主要目的在于對(duì)抗外界的干擾，從而保證自己的信號(hào)在

2、復(fù)雜電磁環(huán)境下仍能正常傳輸。當(dāng)前，隨著通信信息技術(shù)的快速發(fā)展， 高碼速率信息的傳輸應(yīng)用需求越來越高。 目前大部分通信設(shè)備只能提供 20~30dB 的抗干擾容限， 但在復(fù)雜電磁環(huán)境下需要 50dB 以上的抗干擾容限。傳統(tǒng)的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可以通過提高擴(kuò)頻比來提升系統(tǒng)的抗干擾能力，但會(huì)帶來頻譜寬度展寬和發(fā)射功率受限的問題。 本文針對(duì)這一挑戰(zhàn)， 主要研究采用天線陣列和可重構(gòu)天線的高性能抗干擾接機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)。 本文分析了當(dāng)前通信系統(tǒng)中中廣泛采用的各

3、種抗干擾體制和接收機(jī)架構(gòu)。基于低中頻數(shù)字化接收機(jī)架構(gòu)， 提出了采用開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)快速跳頻頻率合成器， 提出了采用 PIN 管實(shí)現(xiàn)方向圖可重構(gòu)天線。 這兩種結(jié)構(gòu)提升了系統(tǒng)了的跳頻速度和空域掃描的速度， 在頻率域和空間域提升了系統(tǒng)的抗干擾能力。 針對(duì)高碼速信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_挑戰(zhàn)， 采用了陣列天線抗干擾技術(shù)， 通過對(duì)多通道接收機(jī)合理設(shè)計(jì)，利用射頻端的幅相調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行通道校準(zhǔn)，同時(shí)在數(shù)字端進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在靈敏度狀態(tài)下，誤碼率為 6 10

4、 1 ? ? 時(shí)，抗干擾容限優(yōu)于 60dB。 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下： 1、采用射頻、模擬、數(shù)字一體化設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一種低中頻數(shù)字化接收機(jī)的體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了帶寬 80MHz 的高動(dòng)態(tài)、高線性度接收機(jī)的幅相一致性，并在射頻端增加了幅相調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，并在接收機(jī)的數(shù)字端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)校準(zhǔn)。 2、提出了一種基于開關(guān)矩陣的頻率源結(jié)構(gòu)，通過控制開關(guān)矩陣，改變輸入鎖相環(huán)路的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了頻率的快速變化，實(shí)現(xiàn)了快速跳頻，本結(jié)構(gòu)的頻率源其相位噪聲可以達(dá)到-155d