《MFSK和GMSK调制方式在短波跳频通信系统中的应用及性能仿真.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MFSK和GMSK调制方式在短波跳频通信系统中的应用及性能仿真.pdf（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、文章编号：!#$%&（(）!#!#)!#$和%!#$调制方式在短波跳频通信系统中的应用及性能仿真!王绪发黄瑞光王绪发黄瑞光（华中科技大学电子与信息工程系，湖北 武汉*&)*）【摘要】本文主要讨论+,-.和/+-.（高斯滤波最小频移键控）调制方式在短波跳频通信系统中的应用，并对其性能进行了数值仿真。对于+,-.调制方式，本文重点讨论了将带反馈链路的选择式频率分集和编码技术应用于短波,01+,-.系统对性能的改善，并分析当在具有加性高斯噪声的瑞利衰落信道中存在部分频带阻塞时的性能。/+-.具有优良的频谱特性，本文仿真了结合 2345673 算法非相干解调方案时跳频系统的性能。最后对两种调制方式进行
2、了初步比较。关键词：跳频通信；瑞利衰落；高斯滤波最小频移键控；2345673 算法中图分类号：89%!*:*!文献标识码：;&()*+,)-.+./0123-24+.*1#)45(+,)-.-3!#$+./%!#$!-/5(+,)-.6).#7-2,8+91 21:51.*;#7-).#21+/#61*,254=-445.)*+,)-.#;6,14!#$%&#(，)*#$+&,#-&(.-（64?54 AB CD5E46A3EF G HBA6?43A，0I-8，JKL*&)*，ML3）&6,2+*,：H 4L3F=56，=D3E43AF AB+,-.N/+-.?ANKD43AF 3 FLA64
3、 OP5 B65QK5ER#LA=3S F=65N#F=5E46K?EA?K3E43A FRF45?65 N3FEKFF5N，N 4L5=56BA6?E5 3F F3?KD45NT,A6+,-.，4L5=56BA6U?E5 AB F5D5E43P5 B65QK5ER N3P56F34R N EAN3S BA6,01+,-.FRF45?O34L VRD53SL BN3S EL5DF N=643D7N W?3S 3F 65F56EL5NT,A6/+-.，EA?735N O34L 2345673 DSA634L?AEAL5654?ANKD43A，4L5=56BA6U?E5 AB B65QK5ER#L
4、A=3S FRF45?3F F3?KD45NT,3DDR，4L5=56BA6?E5F AB 4L5 4OA?ANKD43AF 65 EA?U=65NT$1;?-2/6：,65QK5ER#LA=3S F=65N#F=5E46K?EA?K3E43A；VRD53SL BN3S；/+-.；2345673 DSA634L?一、概述跳频通信%!是一种具有良好的抗干扰性、抗衰落能力很强的通信方式，已广泛应用于军事通信中。跳频通信系统原理框图如图!。本文对跳频系统中基带调制采用+,-.和/+-.两种调制方式时的性能进行了分析。对于+,-.调制方式，目前已经广泛应用于各种跳频（,0）通信系统中，因此对于这种方式
5、本文着重分析将带有反馈链路的选择式频率分集与编码技术应用于其中时对性能的改善以及当信道中存在部分频带单音阻塞和部分频带噪声阻塞时的性能。/+-.（高斯滤波最小频移键控）是一种连续相位调 制 方 式，/+-.信 号 具 有 优 良 的 频 谱 特性&)!(!&，结合合适的解调方案可以将其引入短波跳频通信系统中。本文在对以上方式进行分析时主要针对慢跳频而言，即数据传输速率大于跳频速率，亦即在每次跳频时间间隔内要传输!734 以上的数据。这是由于绝对跳频速率在实现上受到跳频频率合成器的限!收稿日期：(!#%#!(#!#年第 期网络与通信 A AB B88C CD D$EE=C C!F F G G=&
6、B BG GC C 万方数据制，难以实现快跳。图!跳频系统原理框图二、带有反馈链路的选择式频率分集与编码!#!$%系统根据文献!、#的介绍，只要在发信机与接受机之间存在相同独立分布的瑞利衰落信道，便可以得到反馈链路，那么就可以将带有反馈链路的选择式频率分集与编码技术应用于具有加性白高斯噪声（$%&）的瑞利衰落信道的抗衰落传输系统中。图#即是带反馈链路的选择式频率分集与编码()*(+,系统模型。带反馈链路的选择式频率分集与编码的基本思想是!#在每发一个*进制信码之前，先通过反馈链路给发信机提供-个独立的衰落信道的信道增益矢量!.（!，!#，!-），然后在具有最大信道增益的信道上发射信码，在发送每
7、一个信码的时间内，发送功率必须依据使误码率最小的原则分配给-个独立的衰落信道上。对具有$%&的瑞利衰落信道，其最佳的功率分配方案是使信号只经过具有最大增益的信道传输#，这就是带反馈链路的选择分集结构。在接收机中，*(+,解调器采用正交非相干包络检波器。衰落信道为具有$%&的瑞利衰落信道。交错器主要用来对信码进行交错，并在收端进行解交错!/，这样可以认为该瑞利衰落信道为随机无记忆*进制的对称信道/。图#带反馈链路的选择式频率分集与编码()*(+,的系统模型在$%&瑞利衰落信道中，当存在部分频带阻塞式干扰时，需对系统作些改进，即把能量等量的分配给-个独立衰落信道（即-个*(+,小块），这种分集方法
8、会使发送信号的随机性最大，因此阻塞器干扰将最困难，是一种较好的分集方式。当有部分频带干扰（阻塞）时，设阻塞因子为。这时阻塞随机的分配给*(+,小块中的任何一个，可以认为*(+,小块受阻塞的概率为，不受阻塞的概率为!0。在整个过程中，可以认为信道增益!1（!1-）是相同的独立分布的瑞利衰落随机变量!#/。下面对这个系统模型的误码性能进行分析。（!）无信道编码当没有部分频带干扰时，在具有分集重数-的&(年第&期网络与通信!#$%&()%*+!,)-#,%!万方数据选择式频率分集!#$!%&系统的平均码符差错率!$与平均比特能量噪声比!(之间存在如下关系)：!（!#）*$#+,%*,（+,）%-,+
9、,()%-,&%-,!#()-,，()$（,）式中&*&%（*，+-,）*)$,.,)*+,（,+,)）+-,*,*%+.*,.*-.（)）当单音阻塞信号无衰落时，阻塞器处于最佳工作状态，使其系统的码符差错率的均值为!$最大，此时可得,：!（!#）*+,()（,+/+0&）$0&!#，!#0&()+,+/+!#()()）$!#/0&()（0）式中 1&为方程式（2）所确定的常数：$/+0&0&-/+0&+,*.（2）当单音阻塞信号有衰落时，阻塞器处于最佳工作状态，使其系统的码符差错率的均值为!$最大，此时可得,：!（!#）*+,()$！0&!#%$.*,0&-().，!#/0&()+,()!#
10、&()!#，$-(),，!#0&()（3）式中 4 由（)）式确定，1&由（5）式确定：0&+#$.*,0&,-.0&*.（5）当噪声阻塞信号无衰落时，阻塞器处于最佳工作状态，使其系统的码符差错率的均值为!$最大，此时可得,：!（!#）*0&)$！!#+,%*,（+,）%+,（+,%）%-,%$+,.*.,)%0&()%-,-).-)，!#0&)$！#+,%*,（+,）%+,（+,%）%-,%$+,.*.,)%!#()%-,-).-)，!#/0&（6）式中 1&由（7）式确定：#+,%*,（+,）%+,（+,%）%-,%$+,.*.,%0&()%-,-.-,+#$+,1*.%0&()#（%-,
11、）%0&()%-,-1-,*.（7）当噪声阻塞信号有衰落时，阻塞器处于最佳工作状态，使其系统的码符差错率的均值为!$最大，此时可得,：!（!#）*0&)$！!#+,%*,（+,）%+,（+,%）%-,$8./+2%$+,.*.,)%0&()（%-,）2-).-)-2，!#0&)$！#+,%*,（+,）%+,（+,%）%-,$8./+2%$+,.*.,)%!#()（%-,）2-).-)-2，!#/0&（9）!#!年第 期网络与通信!#$%&()%*+!,)-#,%!万方数据式中!由（#）式确定：!$%（$）$（!$）&#$%$&%#!()*!(（&）$&$%$+%#!()*!(（&）$!()*!
12、(（&）$&+&,$%#（#）（(）信道采用)*编码)*信道编码是+,*-调制方式下广泛使用的一种群码，设码长为.，则在采用界限距离译码的硬判决译码器时，+进制对称信道的码符差错率：-#，!%.+%/&+.()+-+!（$-!）.$+（）式中/%（.$-）0(是)*（.，-）码的纠错容量，-是信息码符的个数。因为有编码的选择分集系统的码符平均比特能量噪声比是无编码时的!1倍，所以在有编码时各种情况对应的式（）、（2）、（3）、（4）、（5）中的%6要用!1%6来代替，其中!1是所用码型的编码效率。（2）计算机模拟与数值分析当+%7、分集重数为 8%(、3、)*码的-%、2、3 时，对（）和（）
13、式进行计算机模拟与数据分析可得到无部分频带干扰时的 9:，+与%6关系曲线图（图2）。分析可以发现：对于同样的分集重数 8，采用信道编码后的系统性能比没有编码时的好；在其他条件相同的条件下，分集重数 8 增加时，系统性能有明显改善。图 2无频带干扰时 9:，+与%6的关系曲线图当+%7、8%(、;%，2，3 时，对（2）、（3）、（4）、（5）和（）式进行计算机模拟与数据分析可得到有部分频带干扰时的 9:，+与%6关系曲线图（图?.的短波瑞利衰落信道中存在部分频带阻塞时，若仅仅采用选择式频率分集的方法，只能使其系统所需的平均比特噪声%6减少 7 AB；若采用选择式频率分集与编码相结合的方法，在
14、 8%(、+%7、9:，+%#$2时，可使%6比在分集的基础上再降低十几个分贝。三、采用基于!#$%&算法的非相干解调的(0)*+,系统?+*-是一种连续相位调制方式（!9+），它是在+*-调制的基础上发展起来的，即在+*-调制前增加一级高斯低通预调制滤波器的调制方式。+*-信号具有包络恒定、相位连续、相对较窄的带宽和能相干解调的优点，高斯滤波器的输出信号具有窄带、截止快和冲击响应过冲量小的优点，使得基带信号-./00/年第.期网络与通信!#$%&()%*+!,)-#,%!万方数据图!有部分频带干扰时#，$与!%的关系曲线图具有好的频谱特性和时域波形，所以增加一级高斯低通预调制滤波器就可以对$
15、&信号的功率谱进行压缩，从而使得($&信号具有优良的功率谱特性（功率谱旁瓣快衰减特性）。设待发送的数据符号序列为!)（，*+，*,，-，,，+，），.其中.*,，/,，则 012($&信号可表示为3,+,4!（）)+#$2#%$5&)*5（*&($%）678+!)&/（，!#）/$&（,+）式中9%为码元能量；:为码元时间宽度；;%为在每个跳频间隔内所传输的比特数；;%:）为宽度是;%:的矩形时间窗；?为在第一个跳频间隔内的载波频率；#为第一个跳频间隔内的载波初始相位，它是一个在-，+$中均匀分布的随机变量；%（=，!）为由信息序列!调制的相位函数：（，!#）)!+%$5*)*5#*)（*%）
16、（,4）!#$#年第 期网络与通信!#$%&()%*+!,)-#,%!万方数据式中!（）为相位响应函数，定义为!（#$）$!#$#%（!）&!（&）其中(（!）为高斯预调制滤波器的矩形脉冲响应：%（）$)()*#)#$)()#)()*#)*$)()（&+）其中（）$&)!%+#!)&!（&,）-./.为高斯滤波器的归一化 0 1-带宽2。3456 解跳信号的自相关函数可表示为,-（!）$.)#&.)$!$7,%/01（，*2$*!8）&*&.)$!$#!87,%/01（，*2$*!8）&（&2）,%/01（，*2$*!8）$#2*&#$':;)4!（*!8#（#2）$）#!（#$）（&.
17、#&，7$!8$!。?与 3456 调制中因为高斯滤波器的限带作用而造成的码间干扰有关，每个码元对其前后?个码元造成码间干扰。由式（&）（&）即可计算出 ABC3456 解跳后信号的自相关函数 D=（），然后对其进行傅氏变换即可得到信号的功率谱。由于相位的连续性，3456 信号的最佳检测器是相干解调与 EFGH.F 译码相结合的最大似然序列估计（4?5I）检测器+，但这种理论上的最佳检测器的结构复杂，难以实现，因此可以采用一种基于 EFJGH.F 算法的非相干解调方案&。其原理框图如图+所示。图+ABC3456 基于 EFGH.F 算法的非相干解调原理框图在第 F 个跳频间隔内，解跳后的信号：
18、56（，#）$)7)K$9:;)!8*$（，#）*%6*#（）（&L）鉴频器在第 M 个码元间隔的鉴频输出91$)$%36$#3#1#6%（6$*$C)）*&（1$*$C)）（)7）对于第 M 个码元间隔，其状态表示为 5M$（M#)?，M#)?*&，M#&）。从状态 5M转移到状态 5M*&所对应的支路度量可定义为&+(:（;1，;1*&）$91#3#（;1，;1*&）)（)&）式中.次后，即遍历该次跳频间隔时间./后，获得的总的幸存路径也就是解调出的在该跳频时间间隔内 3456 的相位路径。进行性能数值仿真的结果如图,所示。在仿真中只考虑了高斯加性白噪声，而没有考虑多径衰落以及跳频通信中可
19、能遇到的部分频带干扰。图,（=）是在不同的跳频时间间隔长度（分别为.$和.$,）下 ABC3456 的误码性能。分析可知：跳频时间间隔越长，则误码性能越优越，特别是在高信噪比的情况下，这种性能上的提高更明显。图,（.）是在跳频间隔时间确定后（.$,），在不同!#$#年第 期网络与通信!#$%&()%*+!,)-#,%!万方数据的!（约束长度!#和!#$）下的误码性能。从图上可以看出，后者误码性能要略微优于前者，约为%&()*+，而,-./01-算法的复杂性是随约束长度而呈指数增加的。在实际应用中，一般可取!#)，以性能的略微下降来换取实现复杂度上的大为简化。图 2性能数值仿真结果四、总结通过以
20、上的理论分析和数值计算仿真，对于3456378 系统，将选择式频率分集技术与信道编码相结合可以有效改善系统的性能，获得比较理想的效果。对于 3459678 系统，由于采用了 9678，解跳信号的频带可以得到压缩。解跳信号频带的压缩使得跳频通信系统的所需信道间隔可以减小，也就是说在固定的信道带宽下，采用 9678 调制可以比采用 6378 调制获得更高的数据传输率，因此 9678调制应用于跳频通信中可以进行相对于 6378 来说更高速的数据传输，而且还可以更有效地利用频带资源。参考文献)7.:1/0 9;!;，6;?;，+=/!;3;A-B/0C-.D E*FG*-EHIG0 3456378 C
21、DC./JC K-.L 3*-EH JJ-EH，M;OPPP Q0ECF.-GEC GE FGJJ:E-F.-GEC，)RST，UT：SR(S2R&7=-E/0 Q;V;，W;8;7/F.-B/A-B/0C-.D IG0 XD/-HL3*-EH WLEE/C K-.L 3/*1;OPPP Q0ECFN.-GEC GE FGJJ:E-F;!;，,/0L:C.A;，W/:0/II-F-/EFD K-.L CGKI0/:/EFD LG-EH：EDC-C GI.L/*-H-.;OPPP G:0E GE 7/F./*V0/C-E WGJJ:E，)RST，7VWZ （），：SU(S$&$W0=9;W;，W
22、;+;P00G0 WG00/F.-GE FG*-EH IG0 A-H-.FGJJ:E-F.-GEC;/K G0=：M/E:J M0/CC，)RS)，)RS(%&!V6;6;，?OQQ8P M 4;，30/:/EFD Z LG/*C0/*ZC/F.0:J.0ECJ-CC-GE K-.L 1E*Z/II-F-/E.JG*:.-GEC E*C-J-I-/*EGEFGL/0/E.C/:/EF/C.-J;OPPP Q0ECWGJJ:E，)RR%，US（)）：)S$()R&2 QPW4 7;，VE/CD KD.G FF:./GK/0 C/F.0 IG0*-H-N.;OPP M0GF/*-EHC，)RSU，
23、)U%（)%）：)R(2&T 李建东;个人通信 6;北京：人民邮电出版社，)RRS：)2()T&S Q;V:-J，;XD*1/F=E*WZ P;7:E*1/0H，Q0ECJ-./0 E*0/F/-B/0 7.0:F.:0/C IG0 6 Z 0D M0.-X/CGEC/36;M0GF;)RS%W，OE._:0-FL 7/J-E0 GE A-H-.WGJJ:E，60;$Z2，)RS%：V;)Z V;2R 沈允春;扩谱技术 6;国防工业出版社，)RR;)%王秉钧，孙学军等;扩频通信 6;天津大学出版社，)RRU：UU(%&)WZ P 7:E*1/0H;P00G0 M0G11-.D IG0 M0.-
24、X/CGEC/WGEN.-E:G:C MLC/6G*:.-GE K-.L WGL/0/E.678 Z.D/0/F/-BN/0，A-B/0C-.D E*7GK XD/-HL 3/*-EH-E 9:CC-E ;+;7;Q;，)RS，2)（S）：)RUU()R2U&)叶丽艳，吴中一;9678 基带信号的分析及改进 ;微波与卫星通信，)RRT，（）&)U 田日才，刘文贵;9678 调制方式的特点和实现 ;黑龙江通信技术，)RR，（）&)$WL:EH;8;7;，A-CF0-J-E.G0 Z 6!7P*/./F.-GE GI WQ36C-HEC-E.L/0/C/EF/GI IC.0D/-HL I;OPPP
25、Q0EC WGJJ:E，)RST，U（)%）：)UT$()UT2&)3GEC/=;M;GEFGL/0/E.*/./F.-GE K-.L B-./01-*/FG*-EHIG0 9678 C-HE;OPP M0G Z WGJJ:E)RR2，)$U（)）：UTU(UTR&作者简介王绪发（)RT$Z），男，湖北麻城人，硕士研究生，研究方向为短波数字通信、跳频与扩频通信等；黄瑞光（)RT Z），男，湖北武汉人，教授，硕士生导师，主要从事数字通信、通信终端技术和通信网络技术等的教学与研究。!#$#年第 期网络与通信!#$%&()%*+!,)-#,%!万方数据MFSK和GMSK调制方式在短波跳频通信系统中的
26、应用及性能仿真MFSK和GMSK调制方式在短波跳频通信系统中的应用及性能仿真作者：王绪发，黄瑞光作者单位：华中科技大学电子与信息工程系,湖北,武汉,430074刊名：电讯技术英文刊名：TELECOMMUNICATION ENGINEERING年，卷(期)：2002，42(1)被引用次数：1次 参考文献(15条)参考文献(15条)1.Stuber G L.Mark J.W.Blake L.F Diversity and coding for FH/MFSK systems with Fading and Jamming,Part:Selective Diversity 19872.Skiner
27、T A.Cavers J.K Selective Diversity for Rayleigh Fading Channels with a Feedback Link 19733.Dornstetter J L.Verhulst D Cellular efficiency with slow frequency hopping:analysis of the digitalSFH 900 mobile system 1987(05)4.Clark G C.Cain J.B Error Correction coding for Digital communications 19815.LAM
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29、for M-ary Partial Response FM.Proc.1980 19809.沈允春 扩谱技术 199510.王秉钧.孙学军 扩频通信 199311.C-E Sundberg Error Probability for Partial Response Continuous Phase Modulation with Coherent MSK-type receiver,Diversity and Slow Rayleigh Feeding in Gauss in a Noise 1982(08)12.叶丽艳.吴中一 GMSK基带信号的分析及改进 1997(02)13.田日才.刘
30、文贵 GMSK调制方式的特点和实现 1995(02)14.Chung K S Discriminator-MLSE detection of a CTFM signals in the presence of fast rayleigh fading1987(10)15.Fonseka J P Noncoherent detection with viterbi decoding for GMSK signals 1996(12)相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 岳玲.钱建平.王明洲.YUE Ling.QIAN Jian-ping.WANG Ming-zhou 水声信道中跳频通
31、信系统设计与仿真-鱼雷技术2009,17(5)针对水声信道复杂多变和强多途等特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型,提出了一种基于非相干多频移键控(MFSK)调制的跳频通信系统方案(FH/MFSK),描述了其仿真实现过程,给出了其在瑞利衰落和莱斯衰落水声信道下系统性能的仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化提供参考.结果表明,FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,对多普勒有一定的免疫性,可以实现可靠的水下通信.2.学位论文 张益 多径瑞利衰落信道下跳频通信系统的仿真研究 2010 跳频通信作为扩频通信体制中
32、的一种重要类型，有出色的抗干扰、抗衰落能力，且保密性高，在军用通信和民用通信中都得到了广泛的应用。跳频同步是跳频通信的关键技术之一，其设计的好坏，将直接影响系统性能的优劣。跳频的同步分成捕获和跟踪两个阶段进行，本文主要针对跳频同步的跟踪阶段展开研究，即对多径瑞利衰落信道下跳频通信系统存在时间同步误差情况下的同步跟踪性能以及系统的误码率性能进行了深入的研究。本文首先介绍了课题的研究意义和跳频技术的国内外研究现状，接着简述了跳频通信系统基本原理，跳频通信中的关键技术，重点介绍了跳频系统的同步技术。随后着重基于Hong Zhao等人在多径瑞利衰落信道下跳频通信系统同步跟踪性能的理论分析，研究并验证了
33、在多径瑞利衰落信道下，时间同步误差估计值的均值和方差比高斯白噪声信道下的结果更接近理想情况，说明在多径瑞利衰落信道下由于多径时间分集因此能改善跳频系统同步跟踪的性能。然后以MATLAB7.0/SIMULINK软件为仿真工具，搭建了多径瑞利衰落信道下跳频通信系统同步跟踪仿真平台，并利用该仿真平台进行大量的仿真实验，仿真结果证明多径瑞利衰落确实能改善跳频系统同步跟踪的性能。最后建立了多径瑞利衰落信道下跳频通信系统仿真平台，仿真研究了系统存在收发时间同步误差情况下的系统误码率，仿真结果表明即使存在时间同步误差，相比于高斯白噪声信道，跳频系统误码率性能在多径瑞利衰落信道下变差，但是相比于单径的瑞利衰落
34、信道，误码率性能在多径情况下有所改善。3.学位论文 李皎雪 快速跳频系统同步跟踪算法研究 2009 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
35、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
36、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。4.期刊论文 陈智.李少谦.董彬虹.Chen Zhi.Li Shao-qian.Dong Bin-hong 乘积合并接收的差分跳频通信系统在瑞利衰落信道上抗部分频带干扰的性能分析-电子与信息学报2007,29(5)该文介绍了一种新型短波跳频通信技术-差分跳频,频率转移函数设计和信号
37、的检测方法是差分跳频中的关键技术.在瑞利衰落信道上,在有部分频带干扰和加性高斯白噪声共存的条件下,采用乘积合并接收的方法,对差分跳频通信系统的误符号性能进行了理论分析,同时做出相应的计算机仿真.结果证实了,在瑞利衰落信道上差分跳频通信系统采用乘积合并接收的方法要比采用线性合并接收的方法具备更好的抗部分频带干扰的性能.5.学位论文 李一锋 GMSK在短波跳频通信系统中的应用研究 2006 跳频技术是扩频技术的一种，是一种新的通信方式。跳频通信具有良好的抗干扰性，低截获概率及组网能力，因此跳频技术的一出现，便在军事领域得到了极大的发展。采用跳频技术的短波超短波电台在军事通信中得到了广泛应用，极大地
38、提高了军事装备的抗截获和抗干扰能力，保证了军事指挥系统的安全和有效性。目前，军事通信传递的信息，已从发送简单的指挥命令发展到诸如雷达探测的数据、计算机计算结果、高速图像传真信息和数字话音加密信息等一些要求较高的数字数据信息。传统调制方式由于频谱利用率不高而不适合跳频系统的高速数据传输。因而，研究适合于跳频通信特点的具有高效频谱利用率的调制方式具有重要的意义。在各种调制方式中，高斯最小频移键控(GaussianMinimumShiftKeying)具有极好的频谱利用率、功率效率和可以采用非相干解调等优点，己经广泛应用于无线通信系统，尤其是移动通信领域。本文将GMSK调制技术引入到短波跳频系统中，
39、以实现高速数据传输。首先在分析几种数字调制技术的基础上，研究了GMSK调制技术的产生、解调方法及其特性，并设计了基于直接数字合成(DirectDigitalSynthesis)技术的GMSK调制的硬件实验电路；建立了短波(shortwavefrequency-hopping)跳频GMSK调制系统模型；然后，针对短波信道的特点，对跳频下GMSK的非相干解调方法进行了重点研究，并提出了一种基于Viterbi软判决的差分相位检测方案；最后，通过计算机建立了Matlab/Simulink系统仿真模型，对该方案在加性高斯白噪声和瑞利衰落情况下的性能进行了分析。经过仿真结果证明，基于Viterbi算法的软
40、判决差分解调方案的误码性能可以满足短波跳频通信的要求，也说明了GMSK调制方式应用于短波跳频系统的可行性。6.期刊论文 陈智.李少谦.董彬虹.程郁凡.Chen Zhi.Li Shaoqian.Dong Binhong.Cheng Yufan 乘积合并接收的差分跳频通信系统在瑞利衰落信道上抗多音干扰的性能分析-高技术通讯2008,18(1)在瑞利衰落信道上,在多音干扰和加性高斯白噪声共存的条件下,对采用乘积合并接收(PCR)方法的差分跳频(DFH)通信系统的误符号性能进行了理论分析.为验证理论分析的正确性,进行了相应的计算机仿真,将采用 PCR 方法的误符号性能与采用线性合并接收(LCR)方法的
41、误符号性能作了比较.结果证实,在瑞利衰落信道上,DFH 通信系统采用乘积合并接收的方法要比采用 LCR 方法具有更好的抗多音干扰的性能.7.学位论文 丘亮达 军用分组无线网数据/语音业务传输技术研究 2004 随着现代通信技术与计算机技术的飞速发展,数据和语音传输已经占据了通信业务的较大比重.在分组无线网络通信中,扩频通信重要分支之一的跳频通信技术由于其优良的抗干扰性能和保密性能,对该技术的研究和应用无论在军事领域还是在民用领域,都受到越来越广泛的关注.该文基于军用分组无线网络跳频通信平台的数据/语音业务传输技术研究,对分组无线网跳频通信系统的网络控制单元NCU和链路层数据/语音信号的差错控制
42、技术进行了分析研究,并对传输数据/语音业务的通信接口单元CIU的硬件进行了设计,同时对CIU的软件阐述了设计思路.该文首先介绍了分组无线网络和跳频通信系统的基本结构和工作原理,阐述了网络控制单元的系统功能、组成.接着分析了几种差错控制方式,讨论了有线领域的高级数据链路控制HDLC协议技术在传输信号差错控制方面存在的问题,根据课题军用分组无线网跳频通信系统数据/语音传输要求一定的实时性和数据传输的高可靠性,介绍了基于无线传输业务类型的改进HDLC链路协议的差错控制方案,它根据各业务属性的不同,综合利用了不同的差错控制技术.即针对不同类型的业务采用前向纠错FEC或FEC与自动反馈重传ARQ相结合的
43、技术.文中着重讨论信息传输的可靠性,在瑞利衰落信道的条件下,利用计算机仿真了该差错控制方案的性能,结果表明该差错控制方案可以较好地满足不同类型的话音/数据业务对QoS的要求.接着介绍了基于前述方案的实现数据/语音信号差错控制技术的通信接口单元的硬件设计,以解决网络控制单元数据/语音通信在数据终端与跳频电台之间的相互连接问题.设计工作主要包括二个部分:通信接口单元的硬件设计与软件设计.通信接口单元实现通信链路的建立、数据/语音传输、数据格式变换、数据信息的分组缓存及处理、差错控制等,利用多规程串行控制器(MPSC),从而提高系统效率及数据传输速度,使通信接口单元可以较好的胜任数据存储、收发、规程
44、转换等功能.硬件制作中规程控制器芯片采用Intel 8274;语音处理芯片选用低成本、适合无线通信的语音编译码器CMX639.软件设计用Turbo C2.0嵌入汇编语言的方法编写,以实现链路层上的控制功能、数据/语音的综合处理及同步数据的高速通信等.8.会议论文 陈智.李少谦.董彬虹 瑞利衰落信道下差分跳频通信系统的异步多用户性能分析 2005 本文介绍了一种新型的短波跳频通信技术-差分跳频.频率转移函数设计和信号的检测方法是差分跳频中的关键技术,在瑞利衰落信道上的异步多用户环境中,提出了一种改进的非相干检测方法,并对采用该方法的差分跳频通信系统的异步多用户性能进行了理论分析,同时作出相应的计
45、算机仿真.通过与采用常规非相干检测的差分跳频通信系统的同步和异步多用户性能的比较,证实了在瑞利衰落信道下,差分跳频通信系统的异步多用户性能要显著优于同步多用户性能,而改进的非相干检测方法使异步多用户性能进一步得到提高.9.学位论文 王永容 跳频通信系统在Nakagami衰落信道下的性能分析 2008 跳频是一种重要的扩频通信技术，具有抗干扰、抗衰落、抗截获能力强，多址组网等诸多优点，在现代军事和民用通信中，跳频通信技术获得了广泛的应用。由于无线通信信道建模对数字移动通信系统的研发具有重要意义，论文对无线通信系统的无线信道模型进行了研究和比较，提出在跳频通信系统中采用具有普遍适用性的Nakaga
46、mi信道进行系统的性能分析。本文首先介绍了跳频通信系统的基本原理，接着深入研究了无线通信信道，尤其是多径信道的传输特性，通过研究发现Nakagami-m衰落因子的适当调整可以近似于常见的瑞利衰落和莱斯衰落。为了将Nakagami-m信道的应用拓展到跳频通信系统上，论文对Nakagami-m衰落信道的仿真理论、估计理论和生成算法进行了详细讨论，对Nakagami-m仿真信道有效性的五个指标进行了研究，即：信道衰落参数一致性、幅度的概率密度一致性、相位的概率密度一致性、包络平方自相关一致性及正交分量自相关一致性的研究。本文还从算法实现难易的角度和程序运行效率两方面对生成Nakagami-m分布随机
47、变量的Brute-force法和逆变换法性能进行研究和比较，结果表明Nakagami-m衰落信道仿真时应优先考虑逆变换法。本文重点研究了基于Nakagami-m信道的跳频通信系统仿真平台设计与实现，建立了基于Nakagami-m信道的RS跳频码的跳频通信系统仿真平台，并利用该仿真平台进行了大量的仿真实验。论文的分析和仿真结果表明：衰落参数m和用户数目对跳频通信系统在Nakagami-m信道下的误码率性能都有影响；在相同用户数目下，衰落参数m越大，系统性能越好；在单用户条件下，当m=10时，系统在Nakagami信道下的性能已接近于系统在无衰落AWGN下的性能。10.期刊论文 陈智.李少谦.董彬
48、虹.CHEN Zhi.LI Shao-qian.DONG Bin-hong 瑞利衰落信道下差分跳频通信系统的性能分析-电波科学学报2007,22(1)介绍了一种新型的短波跳频通信技术-差分跳频,频率转移函数设计和信号的检测方法是差分跳频中的关键技术.针对逐符号检测和按序列检测两种信号检测方法,分别就差分跳频通信系统在瑞利衰落信道条件下的性能进行了理论分析,同时做出相应的计算机仿真.结果证实了,差分跳频通信技术和按序列检测方法的结合,使通信系统在瑞利衰落信道条件下的性能得到了比较显著的提升.引证文献(1条)引证文献(1条)1.李德鑫.高宪军.庄喆 基于Simulink的GMSK跳频通信系统设计期刊论文-吉林大学学报（信息科学版）2007(4)本文链接：http:/