用于窄帶天線高頻帶利用率通信方法研究.pdf

1、當飛行器以超高的速度在航行時會形成“等離子鞘套”，造成通信黑障。由于等離子體對電場有屏蔽作用，但它對磁場卻不存在屏蔽作用，而小環(huán)天線是一類廣泛用于短波通信中的磁場天線，其近場能量中磁場強度比電場強度大的多，且具有很小的尺寸，便于攜帶，因而我們可以考慮采用小環(huán)天線作為發(fā)射天線，利用磁波傳遞信息，這對于實現(xiàn)跨越黑障通信具有重要意義。
　　本文的目標是在小環(huán)天線中心頻率10.099MHz、帶寬5kHz的條件下，在小環(huán)天線傳輸頻率特性的限

2、制下，選擇適合小環(huán)天線的窄帶調制方法實現(xiàn)通信。需要使所選的這種窄帶通信方式所需求的傳輸頻帶盡可能的窄，并且碼率盡可能的高，從而達到使得利用小環(huán)天線作為發(fā)射天線的這種通信方法的頻帶利用率盡可能高的目的。
　　小環(huán)天線超窄帶通信系統(tǒng)以小環(huán)天線為發(fā)射天線，對小環(huán)發(fā)射——接收天線組建立電路模型，求解電路的傳輸函數(shù)，由于小環(huán)天線的相頻特性非線性，群時延非常數(shù)，在對各種超窄帶通信方法的適用性做了詳細分析后，選擇采用一種相位變化連續(xù)、不含直流分

3、量、幅度—頻率—相位聯(lián)合調制、被稱之為最小波形差鍵控（VWDK）的調制方式；對VWDK調制方法的波形結構和特點進行了研究，對其功率譜密度的理論表達式和相關解調的理論誤碼率進行了推導并進行了仿真驗證，最后對VWDK調制信號去離散譜，對其帶寬進行進一步壓縮，并對超窄帶調制的關鍵部分：發(fā)送端濾波器進行設計；對濾波后的信號頻譜、相干解調誤碼率、帶寬、頻帶利用率一一作了分析；鑒于小環(huán)天線相頻特性的非線性會造成經(jīng)由它發(fā)射的信號的波形失真，設計了FI

4、R數(shù)字逆濾波器，對已調信號作預畸變處理。在論文的最后，對補償?shù)男Чㄑa償前后接收信號與發(fā)射信號的相關性、補償前后接收信號的相關檢測性能進行了對比。
　　利用Matlab仿真了整個小環(huán)天線超窄帶通信系統(tǒng)的通信過程，仿真條件：采用VWDK調制碼速率100kbps，調制參數(shù)α=0.92，載頻10.099MHz，天線帶寬5kHz。發(fā)送端經(jīng)一次IIR濾波，濾波帶寬為5kHz，頻帶利用率高達近20bps/Hz。相關解調性能方面：經(jīng)小環(huán)天線