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一种基于ARMA模型的欠定混合快速跳频信号参数盲估计算法

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北京邮电大学学报 2014年第5期37卷 16-19页

作者：付卫红武少豪张凡路路贵朝西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071

针对欠定情况下的快速跳频信号的参数估计问题,在基于自回归滑动平均(ARMA)模型的跳变点检测方法的基础上,提出了一种改进的快速跳频信号参数盲估计算法.通过跳周期修正ARMA模型预测点和傅里叶变换分别得到准确的跳变时刻和载频估计,从... 详细信息

针对欠定情况下的快速跳频信号的参数估计问题,在基于自回归滑动平均(ARMA)模型的跳变点检测方法的基础上,提出了一种改进的快速跳频信号参数盲估计算法.通过跳周期修正ARMA模型预测点和傅里叶变换分别得到准确的跳变时刻和载频估计,从而实现快速跳频信号的参数估计.实验结果表明,该算法在欠定条件下,当信噪比大于10 dB时,相对现有算法跳变点检测准确率增加了5倍左右,检测准确的概率可以达到90%以上.

关键词：快速跳频参数盲估计欠定混合

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快速跳频系统研究及其基带实现

快速跳频系统研究及其基带实现

作者：张瑞西北工业大学

学位级别：硕士

快速跳频系统通常是指跳频速率大于500跳/秒的跳频系统。作为扩频通信体制中的一种重要类型,快速跳频系统因其出色的抗干扰、抗截获和抗人为阻塞能力,在当前军事通信研究领域引起广泛关注。本文对跳频器的设计、用于产生跳频图案的伪... 详细信息

快速跳频系统通常是指跳频速率大于500跳/秒的跳频系统。作为扩频通信体制中的一种重要类型,快速跳频系统因其出色的抗干扰、抗截获和抗人为阻塞能力,在当前军事通信研究领域引起广泛关注。本文对跳频器的设计、用于产生跳频图案的伪随机序列的设计及跳频同步技术这三大跳频系统的关键技术进行了深入探讨和研究:成功地采用RS码序列作为产生跳频图案的伪随机序列,并以对偶频带法实现了宽间隔跳频,提高了系统的抗干扰性能;结合RS码自身的特点并根据当前的技术条件,实现了简易有效的跳频同步方案;设计了以先进的DDS AD953为核心的跳频器,并采用DSPTMS320VC5410作为系统的中心控制单元。在此基础上,完成了一个完整的快速跳频系统的设计方案,并实现了其中的基带部分,其跳频速率达到2000跳/秒,而且具有比较优越的整体性能。

关键词：快速跳频 RS码跳频图案跳频器同步

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快速跳频系统的分集合并算法研究

快速跳频系统的分集合并算法研究

作者：彭杰文电子科技大学

学位级别：硕士

跳频通信作为扩频通信的一种,具有良好的抗干扰、抗衰落能力。快速跳频技术则进一步提高了跳频通信的抗干扰、抗衰落能力,成为现代跳频通信研究的重点方向,而分集合并技术正是快速跳频系统中不可或缺的关键技术问题,所以研究快速跳频分... 详细信息

跳频通信作为扩频通信的一种,具有良好的抗干扰、抗衰落能力。快速跳频技术则进一步提高了跳频通信的抗干扰、抗衰落能力,成为现代跳频通信研究的重点方向,而分集合并技术正是快速跳频系统中不可或缺的关键技术问题,所以研究快速跳频分集合并算法显得尤为重要。本论文主要研究快速跳频系统的分集合并技术,着重于不同通信干扰环境下的分集合并技术的性能分析和仿真,并基于现有的两种较好的合并算法改进,得到了接收性能更优的自适应门限合并算法。本文共六章:第一章简要介绍了跳频通信的原理和特点,以及快速跳频系统的分集合并技术的应用和研究现状。第二章分析了快速跳频系统的分集合并技术基本原理和几种典型的分集合并技术的基本原理。第三章则给出了几种典型合并算法在不同干扰信道下的仿真结果和分析。本文的主要创新点集中于第四章,第四章基于软判门限合并算法和自动增益控制算法的思想,改进为自适应门限合并算法,通过提高对信道噪声和干扰的估算于分析得到自适应抗干扰的门限,达到提高抗干扰和抗衰落能力,并给出了相关的实验仿真与分析。第五章主要研究在快速跳频的调制和分集在不同的通信信道和干扰条件下的性能,并给出了实验仿真和分析。第六章对全文的工作进行了的总结,明确了下一步有待进行的工作和未来的一些研究方向。

关键词：跳频通信快速跳频分集合并自适应门限合并

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快速跳频系统干扰抑制算法研究

快速跳频系统干扰抑制算法研究

作者：李功明电子科技大学

学位级别：硕士

跳频通信作为扩频通信体制中的一种重要类型,具有出色的抗干扰,抗衰落能力和高保密性。早在二十世纪七十年代就开始应用于军事通信,成为电子对抗中重点研究的对象。随着通信技术的发展,跳频通信也广泛应用于GSM,HomeRF,Bluetooth等民用... 详细信息

跳频通信作为扩频通信体制中的一种重要类型,具有出色的抗干扰,抗衰落能力和高保密性。早在二十世纪七十年代就开始应用于军事通信,成为电子对抗中重点研究的对象。随着通信技术的发展,跳频通信也广泛应用于GSM,HomeRF,Bluetooth等民用移动通信中。快速跳频技术主要是通过多次跳频发送同一码元符号,利用对频域和时域上多个传输支路信息的均衡来提高系统的抗干扰性能。显然,采用这种方法的同时会降低系统的通信频带利用率。随着科技的不断发展,数字信号处理能力有了很大提高,跳频系统的频率跳变速率也不断提升,这使得系统利用通信对抗信息的相对独立,在不损失频带利用率条件下完成对通信中敌意干扰信号的直接抑制成为可能。本文正是在此背景下,对快速跳频通信系统中敌意多音干扰的抑制算法进行了研究。本文共有五章。第一章,介绍了跳频通信技术的发展,基本原理和特点,并简述了抗干扰通信以及跳频通信系统中典型的敌意干扰信号;第二章描述了快速跳频通信系统,以及针对于这个系统的通信对抗准则和传输特性;第三章研究了跳频通信抗干扰抑制算法,提出了基于相关时间概率统计和差动干扰抑制的算法,并完成仿真;第四章是在基于相关时间概率统计和差动干扰抑制算法基础上,联合信道编码完成仿真;第五章,总结了本文的工作,对今后快速跳频通信干扰抑制的方向发表了看法。

关键词：快速跳频干扰抑制多音干扰部分频带噪声

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快速跳频系统同步捕获技术研究

快速跳频系统同步捕获技术研究

作者：刘乔电子科技大学

学位级别：硕士

跳频技术具有抗干扰、抗衰落、抗截获等特性,在现代电子对抗战和民用通信领域普遍采用,为应对不断出现的先进信号检测技术,快速跳频应用广泛,但频率的高速跳变带来了相应的技术难题,即通信双方如何快速而稳定地建立时间同步和频率同步,... 详细信息

跳频技术具有抗干扰、抗衰落、抗截获等特性,在现代电子对抗战和民用通信领域普遍采用,为应对不断出现的先进信号检测技术,快速跳频应用广泛,但频率的高速跳变带来了相应的技术难题,即通信双方如何快速而稳定地建立时间同步和频率同步,同步技术是其技术难题之一。本文针对快速跳频系统的同步捕获问题,研究了4种基于跳频同步频率-跳频同步序列的双图案捕获算法,并对各算法进行了详尽的理论分析和链路级仿真验证,本文共分五章。第一章简要介绍了快速跳频通信系统的基本原理、发展历程、技术优点和难点,分析了国内外跳频同步技术的研究现状,介绍了几种常规的同步捕获方法。第二章主要研究了应用于FFH系统中,三种新的基于双图案的串行同步捕获算法,包括:串行同步捕获硬判决相关算法,串行同步捕获能量相关算法,串行同步捕获似然相关算法,和一种自同步捕获能量相关算法,并对这几种算法在AWGN信道、干扰信道和衰落信道下的同步捕获性能进行了理论分析。第三章提出了两种新的基于双图案的并行同步捕获算法,包括并行同步捕获硬判决相关算法,并行同步捕获能量相关算法,并对这两种算法在AWGN信道,干扰信道和衰落信道下的同步捕获性能进行了理论分析。第四章对各同步捕获算法的捕获性能进行了链路级仿真验证,并对各算法的性能进行了比较,得出以下结论:在本文讨论的各信道下,基于双图案的同步捕获能量相关算法和似然相关算法,比常规自同步捕获算法同步性能优越,并行同步捕获算法比串行同步捕获算法具有更快的同步捕获速度。第五章总结了全文,并对下一步研究工作了分析和展望。

关键词：快速跳频同步频率 PN同步序列捕获性能

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快速跳频系统同步跟踪算法研究

快速跳频系统同步跟踪算法研究

作者：李皎雪电子科技大学

学位级别：硕士

跳频(FH)通信作为扩频通信体制中的一种重要类型,有出色的抗干扰、抗衰落能力,保密性高,在军用通信和民用移动通信中都得到了广泛的应用。快速跳频通信就是一个比特符号用一个或一个以上的载频频率发送的通信技术。目前每秒千跳以上的... 详细信息

跳频(FH)通信作为扩频通信体制中的一种重要类型,有出色的抗干扰、抗衰落能力,保密性高,在军用通信和民用移动通信中都得到了广泛的应用。快速跳频通信就是一个比特符号用一个或一个以上的载频频率发送的通信技术。目前每秒千跳以上的跳频电台已经问世,未来跳频速率会越来越快。而跳频同步是跳频系统的核心,其设计的好坏不仅关系到系统性能的优劣,而且直接影响到跳频系统能否正常工作。本文就基于此出发,对快速跳频通信系统的同步跟踪算法进行了深入的研究。本文共有五章。第一章、二章介绍了本文的研究意义和背景知识:分别简述了跳频通信、快速跳频通信、跳频同步跟踪和扩频序列的同步;分析并比较了两类同步跟踪锁相环;介绍了多种非FFH系统的同步跟踪锁相环算法,使对跟踪环有深入具体而全面的认识。本文在第三章不仅详细研究了四种典型的FFH系统中的非相干跟踪环算法:全早-迟门算法、最大似然准则算法阻尼振荡法和早-迟门能量算法;并且从速度性能和稳定性能的角度出发,提出了改进的早-迟门能量算法;同时将提出的算法与四种算法的性能进行了比较分析。得到结论:全早-迟门算法抗瑞利衰落能力差,比特误码率大;阻尼振荡算法抖动小但跟踪速度最慢,且稳定性差,易失锁;最大似然准则算法抖动较小但跟踪速度慢;早-迟门能量算法跟踪速度最快但抖动较大;提出的改进早-迟门算法,既减小了抖动又保持了快的跟踪速度。第四章针对理想信道、高斯噪声、瑞利衰落、部分频带干扰和多音干扰这五种情况,从速度性能、误码性能、抖动性能和失锁性能四个角度出发,对第三章中研究的所有算法进行了仿真分析与比较。仿真结果与理论性能分析一致。本文在第五章中总结了全文的工作,对未来的研究方向发表了看法。

关键词：快速跳频同步跟踪抖动锁相环延迟锁相环

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快速跳频系统同步方法改进及性能分析

快速跳频系统同步方法改进及性能分析

作者：闫酉声沈阳理工大学

学位级别：硕士

快速跳频通信技术作为扩频通信体制中的一种重要类型,随着其在卫星通信等领域中的快速发展与广泛的应用,其系统的各方面性能将会随着需求的增加而面临着更多的考验。在快速跳频通信系统中,同步技术十分关键,同步环路性能的优劣,将会直... 详细信息

快速跳频通信技术作为扩频通信体制中的一种重要类型,随着其在卫星通信等领域中的快速发展与广泛的应用,其系统的各方面性能将会随着需求的增加而面临着更多的考验。在快速跳频通信系统中,同步技术十分关键,同步环路性能的优劣,将会直接影响到整个快速跳频通信系统的性能。同步过程中的同步时间与同步的抗干扰性是衡量同步方法有效性的主要因素。现有的快速跳频信号的同步方法已经很难跟上通信技术日新月异的发展脚步。因此,对现有的同步方法进行改进研究尤为重要。本文就快速跳频信号的产生机理及其特性进行了深入研究,并对现有的快速跳频信号的同步技术进行了系统的分析。在此基础上,应用MATLAB仿真平台针对现有的串行滑动相关同步方法进行详细的仿真分析,立足于现有的同步方法在同步时间与同步抗干扰性等性能方面的不足,提出了一种改进的同步方法:双判决循环相关法。通过仿真测试与分析,验证了改进的同步方法的优越性。此外,在Xilinx ISE平台上,完成了基于FPGA的快速跳频信号关键模块的设计与仿真,为快速跳频信号应用于工程实践中提供了参考。

关键词：快速跳频同步技术双判决循环相关抗干扰

快速跳频锁相环芯片ADF4193在工程实践中的应用

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快速跳频锁相环芯片ADF4193在工程实践中的应用

作者：陆青东南大学

学位级别：硕士

ADF4193作为一款频率综合器,主要在无线接收和发射单元中作为上变频或者下变频模块的本地振荡器使用。它的重点是环路带宽开关技术确保了在某些应用中调频时间对于时隙间隔的要求,减少了电路的成本、复杂程度以及电路板面积和电磁兼容... 详细信息

ADF4193作为一款频率综合器,主要在无线接收和发射单元中作为上变频或者下变频模块的本地振荡器使用。它的重点是环路带宽开关技术确保了在某些应用中调频时间对于时隙间隔的要求,减少了电路的成本、复杂程度以及电路板面积和电磁兼容等问题。本文实现了一个基于ADF4193的锁相环电路,目的在于输出频率在1640～1900Mhz的射频信号,并完成30us内的快速跳频。在电路设计方面,首先根据指定的指标比如输出频率、功率、相位噪声、跳频时间等来进行VC0和滤波器的选择。再根据选择的有源器件确定电源方案,并进行电源芯片的选取和设计。最后根据相关的环路滤波器仿真软件、配置字模拟软件等工具进行环路滤波器的设计和配置程序的编写。器件选择好后通过EDA工具(这里主要是用了 CADENCE ALLEGRO)来进行原理图的绘制,确保电气连接的正确可靠。再根据原理图进行PCB的布局和走线。PCB完成后拿到制版厂进行电路板的制作,并开展元器件的贴装工作。电路板的实物完成后,利用实验仪表进行相关指标的测试,没有达到预计要求的指标通过综合分析找到原因差别,并进行调试和优化工作,通过调试环路滤波器带宽、衰减器衰减量、输入输出匹配等参数使电路性能达到最优。本文最终完成了一个快速跳频的锁相环电路的设计和调试工作,在确保信号的稳定度和相位噪声的前提下,实现了频率的快速跳变,减小了跳频时间。并根据相关软件的仿真和调试结果,对过程中出现的问题进行了总结和分析。

关键词： ADF4193 锁相环快速跳频相位噪声

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X波段快速跳频频率综合器的设计与实现

微波学报 2012年第S2期28卷 210-213页

作者：白剑张伟孙厚军金来福北京理工大学信息与电子学院北京100081

本文主要以频率合成器在毫米波探测器中的应用为背景,对快速、高稳定、低相噪、小体积频率源进行研究。首先,本文介绍了设计方案及其优点,并且着重分析了环路带宽的选择对频率源建立时间和相位噪声对系统的影响,设计实现了一套模块化的... 详细信息

本文主要以频率合成器在毫米波探测器中的应用为背景,对快速、高稳定、低相噪、小体积频率源进行研究。首先,本文介绍了设计方案及其优点,并且着重分析了环路带宽的选择对频率源建立时间和相位噪声对系统的影响,设计实现了一套模块化的适用于毫米波探测器中的频率源系统,本文使用了乒乓式的锁相环保证了快速的跳频时间和低相位噪声,使用了matlab分析跳频本振的跳频时序,并且分析振动实验的结果。

关键词：快速跳频乒乓式频率综合器低相位噪声高稳定度