自适应跳频在卫星通信抗干扰中的应用

论文摘要

卫星通信是一种容易受到干扰的通信体制,因此必须研究有效并且可行的抗干扰方法避免干扰。随着通信技术和电子对抗技术的发展,数据对通信质量提出了更高的要求,一种被称为自适应跳频的技术被应用到扩频通信中。它是建立在自动信道质量分析基础上的一种技术,该技术能使跳频通信过程自动避开被干扰的跳频频率点,并以最小的发射功率,最低的被截获率,达到在无扰信道上长时间保持优质通信。本文介绍了基于自适应跳频技术的卫星通信系统的设计与实现。重点研究了自适应跳频技术的信道质量估计、衰落估计和自适应控制。本文首先介绍了卫星通信抗干扰技术,总结了抗干扰技术的现状和发展趋势。在此基础上,研究了扩频通信卫星的原理和技术。第二章论述了扩频通信的原理和特点,总结了扩频通信中几种扩频方式的简要原理。在此基础上,研究了跳频和自适应跳频的抗干扰的原理和特点。第三章给出了基于自适应跳频技术卫星通信系统的结构和原理,并总结了其中的关键技术,主要包括信道质量估计算法、Viterbi译码及其改进算法、交织和系统同步方法的实现过程。第四章研究了自适应跳频技术的信道质量估计,衰落估计和自适应控制。对于改进的自相关矩阵估计算法给出了其在不同采样点,不同调制方式和不同长度下的仿真结果;总结了一种衰落估计算法,仿真证明其效率很高;对自适应控制,将自适应调制和自适应功率控制结合在一起,仿真结果表明这种方法比较有效。第五章设计了自适应跳频的仿真模型,并与常规跳频进行比较,证明了自适应跳频的优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 卫星通信抗干扰技术研究现状
• 1.3 扩频通信卫星系统
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 扩展频谱技术
• 2.1 扩频通信的理论基础
• 2.1.1 扩频通信的理论基础
• 2.1.2 处理增益和干扰容限
• 2.1.3 扩频技术的分类方式
• 2.1.4 扩频通信的特点
• 2.2 跳频系统
• 2.2.1 跳频扩频的基本原理
• 2.2.2 跳频的处理增益和抗干扰性能
• 2.2.3 自适应跳频系统
• 2.3 本章小结
• 第三章 自适应跳频卫星通信系统
• 3.1 自适应跳频通信系统
• 3.1.1 自适应跳频通信原理
• 3.1.2 自适应跳频通信过程
• 3.2 自适应跳频系统的关键技术
• 3.2.1 信道质量评估
• 3.2.2 信道编译码技术
• 3.2.2.1 卷积编码
• 3.2.2.2 Viterbi 译码
• 3.2.2.3 交织
• 3.2.3 TOD 构造
• 3.3 本章小结
• 第四章 信道质量评估和自适应控制研究
• 4.1 基于自相关矩阵的信道估计
• 4.1.1 系统模型
• 4.1.2 信噪比求解
• 4.1.3 信号数量的确定
• 4.1.4 对MDL 的补充
• 4.1.5 算法流程
• 4.1.6 仿真分析
• 4.2 衰落估计
• 4.2.1 衰落信道模型
• 4.2.2 衰落估计算法
• 4.2.3 仿真分析
• 4.3 自适应控制
• 4.3.1 自适应调制和自适应控制
• 4.3.2 仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 自适应跳频系统仿真
• 5.1 Simulink 简介
• 5.1.1 系统仿真软件的选择
• 5.1.2 Simulink 仿真的工作原理
• 5.2 自适应跳频通信系统仿真
• 5.2.1 自适应跳频通信系统仿真的模型
• 5.2.2 仿真分析
• 5.3 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果