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文檔簡介
1、隨著航空產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,航空通信在日常生活和軍事應用中占據(jù)越來越重要的地位。針對特定干擾環(huán)境中的航空無線通信,如何有效的對抗干擾,實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸是需要重點研究的問題。本文將認知無線電(Cognitive Radio,CR)系統(tǒng)中較為成熟的非連續(xù)正交頻分復用(Non-Contiguous Orthogonal Frequency Division Multiplexing,NC-OFDM)技術應用于航空通信系統(tǒng),研究抗干擾航空通信中的
2、波形生成與檢測關鍵技術。
第一章簡要介紹了多載波通信的特點與本文的研究背景,介紹了OFDM技術并提出將NC-OFDM系統(tǒng)應用于抗干擾航空通信。
第二章主要介紹了航空信道模型和NC-OFDM系統(tǒng),并對NC-OFDM波形生成關鍵技術進行了分析介紹。針對NC-OFDM系統(tǒng)存在較大峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)的問題,研究了一種高效率的噪聲成型PAPR控制算法,仿真驗證了其優(yōu)越
3、性。針對NC-OFDM系統(tǒng)的梳狀導頻圖案,研究了一種低PAPR的導頻波形,能夠大幅降低導頻時域波形的PAPR值,減小PAPR處理對導頻的影響。
在第三章中,針對現(xiàn)有OFDM同步算法在強干擾衰落信道中同步性能較差的問題,提出了一種新的抗干擾同步算法。本章首先介紹了系統(tǒng)模型,分析了定時同步誤差與頻偏對系統(tǒng)性能的影響;然后提出在一個OFDM符號內(nèi)利用兩個重復的恒模零自相關(Constant AmplitudeZero Auto Co
4、rrelation,CAZAC)序列的時間頻率同步算法,通過優(yōu)化訓練序列設計算法,達到抑制干擾的目的;通過設置相對門限對多個相關值進行聯(lián)合判決,提高定時同步穩(wěn)定性;利用相關值進行頻偏估計,既抑制了噪聲又抑制了窄帶干擾對頻率同步的影響。最后,在航空信道下進行了仿真驗證,證明了所提出的同步算法具有良好的同步精度與抗干擾性能,能夠滿足航空通信系統(tǒng)中的抗干擾同步需求。
第四章研究干擾環(huán)境中的NC-OFDM信號檢測關鍵技術。針對窄帶干擾
5、環(huán)境中的信號接收,本章首先對干擾泄露的原因進行了分析,并介紹了一種基于接收機窗函數(shù)設計的干擾抑制方法,在不改變通信鏈路結構的情況下,抑制了干擾泄漏對鄰近信道的影響。針對航空通信信道下的NC-OFDM系統(tǒng),介紹了基于梳狀導頻的信道估計算法,研究了一種修正的IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)降噪插值算法,提高了信道估計精度,同時給出了OFDM系統(tǒng)中的QAM(Quadrature Amplitud
6、e Modulation)信號軟判決算法。最后,本章針對所提出的NC-OFDM信號檢測算法進行了仿真,驗證了其優(yōu)越性。
第五章針對航空信道下完整的OFDM鏈路中對本文提出的算法進行仿真分析。首先介紹了鏈路結構、各項系統(tǒng)參數(shù)和時域幀結構;然后在航空信道的各個場景和各種典型的干擾類型下對系統(tǒng)誤碼率進行了測試。仿真表明,本文提出的算法能夠在航空信道下獲得良好的傳輸性能,有較強的抗干擾能力,滿足航空通信大容量、抗干擾的系統(tǒng)需求。
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