短波通信及其在民航中的应用短波通信,民航短波,应用,在民航,民航通信
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短波通信及其在民航中的应用
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新型短波自动选频技术研究与实现
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于新体制短波通信机理及其仿真技术的研究的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：新体制短波通信机理及其仿真技术的研究 沈阳理工大学硕士学位论文新体制短波通信机理及其仿真技术的研究姓名:朱巍申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:冯永新2011-03沈阳理工大学硕士学位论文摘
短波通信作为一种抗毁性较强且成本低廉的通信方式,在多种领域中得到了广泛应用。短波通信一直以来凭借其机动灵活、抗衰落、通信距离远等优势成为世界各国的研究焦点。随着高跳速跳频、差分技术等新技术的引入,突破了传统短波通信发展的瓶颈,新体制短波通信的出现使得短波通信系统的性能和实际应用价值都得到了进一步的提高。本文在深入研究了新体制短波通信系统的相关理论和通信传输机理的基础之上,以短波高跳速跳频通信子系统/差分跳频通信子系统为研究对象,构建了新体制短波通信系统体系模型。在针对高跳速跳频通信子系统研究过程中,侧重于对跳频通信核心部分即同步捕获和跟踪两个环节进行研究设计;同时在针对差分跳频通信子系统研究过程中,侧重于对频率转移函数(G 函数)和频率转移解析函数(G-1函数)的设计研究,并设计出了一套较完整的 G 函数和 G-1函数。在理论研究基础之上,针对新体制短波通信系统的仿真设计,引(来源：淘豆网[/p-4527034.html])入了分布式高层仿真体系结构(HLA/RTI)技术建立系统仿真模型,使得系统整体仿真效率和性能得到极大提高。仿真实验的结果表明了新体制短波通信仿真系统模型设计的可行性和灵活性,为进一步的研究和实验提供了参考和借鉴。关键词:短波通信,同步,频率转移函数,差分跳频,高跳速跳频沈阳理工大学硕士学位论文AbstractThe munication had been widely used in many kinds of fields, dueto its advantages such as strong survivability and low cost. Because of its agility,anti-fading and far distance of transmission, the munication had ea hot topic research in many countries. The appearance of the new system munication (来源：淘豆网[/p-4527034.html])which introduced the new technology such as high frequency-hoppingand differential frequency hopping (DFH) broke through the bottleneck ofdevelopment in the traditional munication, the munication system's performance and the practical application value had beenenhanced as well.On the basis of the deep research on the mutuality of theories and transmissiontheory of new system munication system in this thesis, taken theshortwave of the high freque(来源：淘豆网[/p-4527034.html])ncy-munications subsystem/differencefrequency-munications subsystem as the object of study, had constructeda system model about the new system munication. Synchronizationcapture and track had been made the core of frequency-munication tostudy on the theoretical analysis of high frequency-municationssubsystem, Meanwhile, the frequency transition function ( G function) and thefrequency shift analytic function ( 1G function) had been emphasized in the (来源：淘豆网[/p-4527034.html])study onthe theoretical analysis of difference frequency-munications, besides, thethesis designed a set plete G function and 1G function. The simulation modelof system was proposed by introducing the distributional high-level simulationarchitecture technology (HLA/RTI),which focused on the design of new shortwavefrequency-munications system. the system overall simulation efficiencyand the performance had been widely enhanced. According to the simula(来源：淘豆网[/p-4527034.html])tion results,the model of the new system munication was the feasibility and沈阳理工大学硕士学位论文flexibility, which shown the validity of the vision system and provided the referencesfor further research and experiments.Keyword: munication, synchronization, frequency transition function,differential frequency hopping,high-speed frequency-hopping沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经(来源：淘豆网[/p-4527034.html])公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)
学位论文作者签名:
指导教师签名: 日
期:第 1 章绪论- 1 -第 1 章绪论1.1 课题研究的目的及意义短波通信是利用波长为 10m-100m,频率为 3MHz-30MHz的电磁波进(来源：淘豆网[/p-4527034.html])行的无线电通信。短波通信在通信领域中占有其它通信手段无法替代的地位,作为一种抗毁性较强且成本低廉的通信方式,在军事领域得到了广泛的应用,已成为军事指挥、联络的重要手段。因此,世界各国都不遗余力地进行研究。在短波通信中,短波电台是其中最为重要的应用之一。短波电台是军事通信中应用历史最久的无线电通信装备,也是各国保证远程通信的主要装备。但是短波电台的发展主要受到两方面的制约:其一,从短波信道的自身特点考虑,短波信道主要通过电离层进行传输,而电离层是一种不均匀、分层、随机、色散并且具有时空性的通信媒介,所以短波信道是一个典型的变参信道。同时,还由于短波信道内存在严重的衰落、多普勒频移、多径时延和信号电平的快速起伏等因素,这些因素的存在严重影响了短波电台的正常通信,成为制约短波通信发展的因素之一。其二,由于短波电台存在较多的带内干扰,使可用短波频段内存在时变的窗口效应,工作频率需要不断更新,从而导致短波通信的可靠性与有效性一直不够理想。因此继续按照传统的短波通信方式发展就存在着一定问题。近年来,随着新(来源：淘豆网[/p-4527034.html])体制短波通信的不断发展,为使在发射功率相对较小的情况下,短波通信系统性能达到高质量水平,其中运用了许多新技术如:实时选频技术、自适应技术、差错控制技术、多载波正交频分复用(OFDM)调制技术、跳频技术等。其中,短波跳频技术应用最广泛,并且在实际使用中极大地提高了通信的抗干扰能力。近年来,各国都加大了针对短波跳频技术发展的科研投入,随着针对短波跳频技术研究的不断深入,呈现出跳频速率和数据速率越来越高的趋势特点,其中高速差分跳频技术作为其典型代表受到世界各国的广泛关注。尤其以美国 Sanders 公司成功推出相关跳频增强型扩谱电台( Correlated Hopping Enhanced SpreadSpectrum),其跳频数率可达 5000Hops/s,最高数据速率可达到 19.2Kbps。由此可以预见,高跳速、高数据速率的新体制短波跳频通信方式正是短波通信的未来发沈阳理工大学硕士学位论文- 2 -展方向。实践证明,将现代新技术、新体制融入于短波通信系统传输过程之中能够为用户提供高质量、高可通(来源：淘豆网[/p-4527034.html])率和价格适中的通信线路。特别是较传统短波通信方式其大大增强了通信的安全性,并且短波跳频通信比卫星通信更为可靠,因为卫星服务受到所属国政府的控制,而短波通信则是完全自主的。在涉及国家安全和社会安全的场合,新体制短波跳频通信在未来通信领域的地位是无可取代的,因此研究新体制短波跳频系统具有极其重要的实际价值。 1.2 国内外研究现状从短波通信的发展历史中,不难发现短波电台在其发展过程中一直占据着不可动摇的重要地位。短波跳频电台的发展史可以说就是短波通信发展史的缩影。短波电台是军事通信中应用历史最久的无线电通信装备,也是各国保证远程通信的主要装备。二十世纪八十年代以来,国外军事领域相继研制出了多种低速率短波跳频电台,由此加快了装备的更新换代,其中欧美国家短波跳频电台的发展居于国际前列。当发展到八十年代中期,英国的 Marconi 公司生产的 Scimitar-H 和Racal公司生产的 Jaguar-H,跳频速率已经可以达到 20Hop/s、10Hop/s~50Hop/s,具有了一定的抗人为干扰能力,(来源：淘豆网[/p-4527034.html])可是其跳频序列的随机性、遍历性较差,不具备自适应跳频等功能。当发展到八十年代末期,以色列 Tadiran公司生产的 HF-2000和美国 公司生产的 SC-140,虽然在跳频速率上没能更快,跳频速率分别为 10Hop/s、10Hop/s~20Hop/s,但是整体性能有了进一步提升,可是仍然不能达到美国国防部的战略标准要求。二十世纪九十年代初期,法国 Thomson-CSF 公司生产的 TRC-350H、英国Racal公司生产的 Sync2000 跳频电台和美国 Motorola 公司生产的-2E 跳频电台都具有了较好的抗干扰能力,而且也具备了自适应跳频功能,并且都符合了美国军方标准,跳频电台的发展迈向了初步数字化阶段。二十世纪 90 年代中期,法国 Thomson-CSF 公司生产的 SYSTEME3000、美国 Harris 公司生产的RF-5800H-MP、德国 R-S 公司生产的 M3TR和以色列 Tadiran公司生产的HF-6000等,在数据传输能力以及跳频速率等方面均有提升,并具有自适应跳频功能,进一步增强了抗干扰能力。随着进入九十年代后期,美国 Sanders 公司对 CHESS 系统的研制中运用了多项新技术,其跳频速率可达到 5000Hop/s,它的研制成功指第 1 章绪论- 3 -引了新一代数字化短波自适应高速跳频电台的发展方向。表 1.1 列出了一些典型短波跳频电台的主要参数。表 1.1 典型短波跳频电台主要性能表型号生产厂家频率范围(MHz) 信道数预置信道跳频速率(Hop/s) 输出功率(W) RF-5000 Harris (美国) 1.6~30
20 20/125/ 400/ Litton
(美国) 1.6~30
5,15,30 2000 SC-140
(美国) 2.0~30
5/20 AN/GRC 213 Harris (美国) 1.6~30
400 CHESS Lockheed Sanders (美国) 2.0~30
Scimitar-H Marconi (英国) 1.6~30
20 背负:20; 车载: 100/400 Jaguar-H Racal (英国) 2.0~30
10~50 背负: 0.2/5/20; 车载: 0.2/5/20/100 PTR4300 Plessey (英国) 2.0~30
100 Panther 2000-H Racal (英国) 1.5~30
10 背负: 5/25; 车载: 50/100/400 Panther 2000-M Racal (英国) 1.8~30
400 BA Mel (英国) 1.5~30
150 TRC-350H Thomson- CSF (法国) 1.5~30
10 TRC-350H: 2~20 TRC-353H: 20~100 TRC-354H: 100~400 TRC-363H: 20~100 TRC-3000 Thomson- CSF (法国) 1.5~30
10~20 TRC/20 TRC/400 HF-2000 Tadiran (以色列) 1.5~30
15~20 背负: 5/10/20; 车载/固定台站: 20/50/100 沈阳理工大学硕士学位论文- 4 -近年来,国外开展了一系列针对新体制短波通信系统的理论研究与实践,并取得了一定的研究成果。新推出的短波差分跳频通信系统为实现高速可靠的短波数据传输提供了一种新的解决办法。构成与传统跳频技术体制完全不同的新体制。典型代表如代表产品为休斯公司的HF2000短波高速跳频电台和美国Sanders公司推出了一种相关跳频增强型扩谱电台(Correlated Hopping Enhanced SpreadSpectrum),简称 CHESS 电台。目前,美国已经研制出差分跳频电台的功能样机,跳频速率为 5000h/s,信息传送速率 19.2kbit/s。该系统在具有高数据传输速率的同时,还保证了高可靠性,解决了长期制约短波电台发展的问题。世界各国在短波通信的竞争达到了一个新阶段,未来的短波通信必将走向能提供可靠的远距离数据传输,被截获信息概率低、具有自适应频率选择功能,多业务的高速跳频电台发展方向。国内对新体制短波通信中的新体制、新技术的研究正在逐渐增加。但是,针对高跳速跳频通信和差分技术的研究还停留在初始阶段,仍然处于局部技术研究的层面上。国内研究难点主要集中于频率转移函数的设计、差分跳频通信系统在加性高斯白噪声(AWGN)与瑞利衰落信道下的性能分析、和针对接收到的信号进行检测的方法研究上。但是,对其实际应用性能,如对差分跳频通信系统的抗干扰性能没有全面深入的研究。因此如何有效的提高新体制短波通信系统的综合性能是当前研究的重点和难点问题。1.3 论文结构本文将以新体制短波通信系统为研究背景,分别针对高跳速跳频通信系统和差分跳频通信系统为研究对象,对其原理、特点、性能及其在实现过程中的关键技术进行了细致深入的研究。同时,在针对关键技术的理论研究基础之上,对其系统进行仿真设计和实现。第 1 章在阐述论文的背景、目的及意义基础上,以短波通信为研究背景,针对短波跳频通信的发展现状及未来发展趋势进行了分析研究。第 2 章以新体制短波通信为研究背景,主要针对短波通信中的跳频通信机理展开进一步研究,同时对短波信道的传输机理及特性进行了分析研究。第 3 章主要针对新体制高跳速跳频通信系统的通信机理进行研究,本文在信号产生设计中主要对所应用的跳频序列进行设计,在接收端的同步设计中,对捕第 1 章绪论- 5 -获阶段采取滑动相关法进行同步捕获,而对跟踪设计阶段则选用超前、滞后支路能量判别法进行跟踪,完成整体同步过程。第 4 章主要开展了针对新体制差分跳频通信系统的机理研究,其中重点设计出了一套较为完整有效地频率转移函数和频率解析函数算法,并通过与传统的 G函数和 G-1函数性能进行了比较分析。第 5 章基于分布式高层体系仿真结构运行支撑环境 HLA/RTI 技术,搭建系统仿真实验环境,通过对系统模型进行联邦建模、仿真、以及完成对各个联邦成员的功能进行仿真测试和验证工作。文章的最后是对全文的总结。播放器加载中，请稍候...
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新体制短波通信机理及其仿真技术的研究 沈阳理工大学硕士学位论文新体制短波通信机理及其仿真技术的研究姓名:朱巍申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:冯永新2011-03沈阳理工大学硕士学位论文摘
短波通信作为一种抗毁性较强且成本低廉的通信方式,在多种领域中得到了广泛应用。短波通信一直以来凭借其机动灵...
内容来自淘豆网转载请标明出处.短波通信实时选频技术研究及其实现--《电子世界》2012年19期
短波通信实时选频技术研究及其实现
【摘要】：短波通信实时选频技术是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术。文章针对短波通信数字接收系统,分析了系统的关键技术和总体结构设计,从选频算法的原理到与短波差分跳频系统的结合应用,详尽阐述了实时选频技术方案,该方案能使系统在通信前快速确定质量优良的通信频点。最后通过仿真实验来验证该方法的有效性。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TN925【正文快照】：
1.引言短波通信是指利用波长为100~10m(频率为3~30MHz)的电磁波通过电离层反射来传输信息的无线通信方式。短波实时选频技术(RTFS:Real Time FrequencySelection)是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术。短波频率自适应是指短波通信系统适应通信条件变化的能力。随
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