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短波快速探测建链技术研究

短波快速探测建链技术研究

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作者：付饶西安电子科技大学

学位级别：硕士

短波通信具有设备简单、成本低、抗毁性强等优点,尤其在军事上始终是通信指挥的重要手段之一。短波通信主要依靠电离层的反射来实现远距离的通信。电离层的时变性导致短波信道时刻在发生变化。为了保证通信的可靠性,必须对短波信道进行... 详细信息

短波通信具有设备简单、成本低、抗毁性强等优点,尤其在军事上始终是通信指挥的重要手段之一。短波通信主要依靠电离层的反射来实现远距离的通信。电离层的时变性导致短波信道时刻在发生变化。为了保证通信的可靠性,必须对短波信道进行实时探测,获取信道参数,选出高质量的通信频率。本文在美军标MIL-STD-188-141B的基础上设计实现了一种短波快速建链系统,该系统可以实现实时探测,自主选频等功能,并深入研究了Chirp探测技术。首先,讨论了3G-ALE标准下的异步快速建链协议,介绍了突发波形的帧结构并对其中的数据格式进行了详细说明。接着详细介绍了探测、建链、拆链、扫描等流程以及各个流程的协议数据单元。其次,介绍了系统的硬件平台。该平台中的ALE模块主要由两个FPGA、一个DSP和一个主控组成。FPGA2完成射频采样信号的下变频处理,得到360路基带复信号。FPGA1完成对360路基带复信号的捕获,选出峰值最大且高于捕获门限的一路信号。DSP完成波形的发送、接收和信号处理功能。主控完成系统整体流程的控制。接着,说明了系统时钟和接口设计以及DSP和FPGA之间的接口协议。然后,介绍了系统所用到的关键技术,包括调制技术、同步捕获技术和CRC校验技术及其实现。同时,介绍了几种频谱感知技术。根据分析,选择了频谱能量检测技术应用于本系统。对系统进行了测试。结果表明,系统指标满足项目要求。最后,仿真研究了Chirp探测技术的原理、Chirp探测信号的信道参数提取技术、信号能量和时延与多径时延散布值的关系。给出了仿真结果并进行了分析。同时,针对Chirp探测的同步问题提出了两种方案,并阐述了其同步的过程和优缺点。

关键词： 3G-ALE 360路信号捕获 Chirp探测多径迟延参数

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