適用于航空信道的OFDM收發(fā)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、隨著民航業(yè)的快速發(fā)展，以及軍事飛機(jī)戰(zhàn)場戰(zhàn)術(shù)的日益豐富，現(xiàn)有的航空通信系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足航空通信對通信容量的需求。為了解決這一問題，人們提出了將高頻譜利用率的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信系統(tǒng)應(yīng)用于航空通信當(dāng)中。但是，OFDM通信系統(tǒng)具有帶外功率較高、PAPR（Peak to Average Power Ratio）較高、對頻率偏移敏感的固有缺點(diǎn)。而航空通信的特殊應(yīng)用場景

2、與信道特點(diǎn)決定了航空通信系統(tǒng)需要具備低的PAPR特性并且能夠魯棒地適應(yīng)高頻偏的航空信道。
　　針對上述問題，本論文研究了將OFDM應(yīng)用于航空通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括：OFDM系統(tǒng)的帶外功率抑制、PAPR抑制、同步。同時，本論文還針對特定硬件平臺研究了上下變頻的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。論文的主要內(nèi)容為：
　　1.對于使用時域加窗結(jié)合頻域閑置子載波的方法進(jìn)行帶外功率抑制的方法，本文研究了參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，提出了一組傳輸效率優(yōu)化的參數(shù)值

3、，能夠在達(dá)到帶外功率抑制效果的同時獲得較高的傳輸效率，并且在 FPGA上實(shí)現(xiàn)了該帶外功率抑制方案。
　　2.針對特定硬件平臺的特點(diǎn)，基于減少硬件資源開銷的原則，本文提出了適合該系統(tǒng)的的上、下變頻方案，確定了 DAC芯片的設(shè)置參數(shù)、ADC芯片的采樣率以及數(shù)字上采樣的方案，并且在FPGA中實(shí)現(xiàn)了該方案。
　　3.對于使用噪聲成型算法進(jìn)行PAPR抑制的方法，本文提出了在3.5倍過采樣下進(jìn)行PAPR抑制而不會產(chǎn)生深采樣后PAPR回升

4、的現(xiàn)象，同時提出了一組成型濾波器的優(yōu)化參數(shù)值，能夠在不明顯降低EVM及PAPR性能的情況下減少濾波器階數(shù)，并在FPGA中實(shí)現(xiàn)了該P(yáng)APR抑制方案。
　　4.對于存在干擾且具有較大頻率偏移的航空信道，本文提出了使用本地序列互相關(guān)的方法來進(jìn)行同步的方法，將干擾頻段的頻譜區(qū)間序列值置零再經(jīng)過 IFFT運(yùn)算得到時域數(shù)據(jù)，最后對時域數(shù)據(jù)加窗得到本地序列。仿真結(jié)果表明：該方法能在強(qiáng)干擾、大頻偏下準(zhǔn)確地進(jìn)行定時同步和頻率同步。并在 FPGA上的