基于BICM-OFDM調(diào)制的短波瞬間通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、短波通信由于設備簡單、成本低廉、抗摧毀性好、可維修性強及超視距傳輸?shù)纫幌盗袃?yōu)點一直是軍事通信重要手段之一。但是隨著現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭的發(fā)展,傳統(tǒng)的短波通信很難擺脫現(xiàn)代電子對抗技術(shù)的威脅,因此發(fā)展抗干擾、抗截獲等目標的短波通信系統(tǒng)就變得尤為重要。本論文是以中國工程院陸建勛院士提出的新型短波抗干擾通信系統(tǒng)--短波自適應瞬間通信系統(tǒng)(ABCS)為基本指導思想,探討比特交織編碼調(diào)制(BICM)技術(shù)聯(lián)合正交頻分復用(OFDM)技術(shù)在短波瞬間通信系統(tǒng)中

2、的應用及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究。
　　 論文首先介紹了現(xiàn)代短波通信中的新技術(shù),重點介紹了ABCS通信系統(tǒng),分析了ABCS的理論基礎、主要特點及相對于傳統(tǒng)短波通信體制的優(yōu)勢。然后探討了BICM技術(shù)聯(lián)合OFDM技術(shù)在短波瞬間通信系統(tǒng)中的應用,論文主要包括以下內(nèi)容:
　　 1.BICM聯(lián)合OFDM是一種可以有效抗頻率選擇性衰落信道影響的技術(shù)。將BICM聯(lián)合OFDM技術(shù)應用到短波瞬間通信系統(tǒng)中,實現(xiàn)了基于硬判決反饋迭代譯碼的BICM-

3、OFDM系統(tǒng),并對其性能進行分析和仿真,為系統(tǒng)編碼調(diào)制技術(shù)方案選擇提供了依據(jù)。
　　 2.接收端必須利用準確的信道狀態(tài)信息(CSI)才能消除由無線信道引起的頻率選擇性衰落。針對基于最大似然估計(ML)的信道估計算法提出了兩種改進算法。1)信道初始估計由ML算法獲得,利用BICM譯碼產(chǎn)生的判決信息,通過迭代地在信道估計和譯碼之間交換信息來完成聯(lián)合信道估計和譯碼。2)對信道估值加入變換域濾波算法,有效減小了載波間干擾和高斯白噪聲的影

4、響。兩種改進算法均有效提高了信道估計精度和系統(tǒng)的誤碼率性能。
　　 針對基于疊加導頻的信道估計算法估計精度差的缺點,提出兩種改進算法。采用最優(yōu)峰值功率平均比(PAPR)的疊加導頻。1)利用一階統(tǒng)計量進行初始信道估計,再利用BICM譯碼的反饋信息根據(jù)最大似然估計準則進行迭代信道估計。2)將均衡器的輸出信息反饋,根據(jù)最大似然估計準則進行迭代信道估計。與傳統(tǒng)疊加導頻算法相比,兩種改進算法均有效提高了信道估計精度和系統(tǒng)誤碼率性能。

5、>　　 3.載波頻率的偏移會導致子信道之間產(chǎn)生干擾,使系統(tǒng)性能嚴重下降。提出了一種全新的盲載波頻偏估計算法。新算法將BICM譯碼的反饋信息作為虛擬的訓練序列使用,利用該反饋信息進行頻偏估計,通過迭代譯碼的過程提高頻偏估計精度。隨著信噪比以及迭代次數(shù)的增加,該算法能夠有效地進行頻偏估計。針對傳統(tǒng)的基于最大似然估計的載波頻偏估計算法進行了改進。首先利用最大似然估計算法進行初始頻偏估計,再利用BICM迭代譯碼的判決反饋結(jié)果,進行殘留頻偏的估

6、計。改進算法有效提高了低信噪比下信道估計的精度,增加了頻偏估計范圍。
　　 4.設計了一種新型的訓練序列,利用該訓練序列進行符號定時與載波頻偏的聯(lián)合估計。根據(jù)該訓練序列的恒模特性提出一種新型頻偏估計算法,利用該序列的特殊結(jié)構(gòu)進行符號定時估計。根據(jù)該訓練序列,論文還提出了一種采用差分編碼的聯(lián)合符號定時與頻偏估計算法。該算法利用差分編碼使得接收端進行頻偏估計時,不需要知道信道狀態(tài)信息,通過設定頻偏范圍,使用窮盡搜索的方法進行頻偏估計