文档介绍：东南大学
硕士学位论文
海事短波通信系统中基于OFDM的HF Modem研究及DSP实现
姓名:牛群山
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:曹秀英;叶芝慧
20090305
摘要短波通信具有通信距离远、成本低廉、抗毁性强等优点,被广泛应用于军事、商业、航海等部门。近十几年来,微处理器技术、数字信号处理技术等技术的应用,增强了短波通信系统智能化、自动化程度,极大提高了短波通信的有效性和可靠性,使短波通信从技术到体制都发生了重大交革。本课题的研究内容来源于南京市科技发展计划资助项目“基于多网融合平台技术的海上短波通信系统及其无线接入设备薄1狙宦畚闹饕Q芯科渲谢贠,正交频分复用亩滩ǖ髦平獾髌及其迪帧论文首先介绍了短波信道的特点、的基本原理,以及短波通信的两种传输体制及其优缺点,分析了采用技术实现短波挠攀啤=,对基于的短波胁问治鲇肷杓疲龅髦破魍ü宦稤/蒓模拟基带信号的方法,同时给出了解调器通过浠缓统槿±词迪滞ü宦稟/裳符号数据的方法。其次,根据标准规定的信号特性,对基于的短波藕偶觳狻频偏估计与校正、符号同步、多酱勒频偏估计与跟踪、编解码等模块的算法进行比较研究,提出适合本课题的实现方法。对于信号检测,提出新的滑动窗频域信号能量检测方法;对于频偏估计与校正,将基于虚载波琕的频偏估计与校正算法进行扩展,提出一种具有队原有频偏估计范围的算法,经过仿真分析发现,新算法的朐惴ㄏ嗟保梢杂τ玫狡渌麿系统的频偏估计与校正算法中;对于符号同步,提出一种与接收信号能量无关的归一化符号同步方法,通过理论分析以及仿真证明了算法的可行性与优越性。在算法研究的基础上,本论文对布教ㄉ系腁//?椤⑼ㄓ靡觳绞发传输器/琔模块、看门狗模块等外围芯片进行参数设置。然后对基于的短波腄实现进行系统流程设计以及中断程序设计。其中系统流程设计主要包括调制器流程设计、解调器流程设计。最后,基于7⒒肪矯实现母鞲瞿?椋愿鞲瞿?槭迪至5鳌>馐裕究翁馑迪值幕贠亩滩阅艽锏奖曜家G螅迪至嗽诙滩ㄐ诺乐锌煽康氖萃ㄐ拧关键词:;籑:短波;信号检测;符号同步;频偏估计与校正;码‘
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研究生签名:牟群厶研究生签名:.善群山东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明期:导师签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研日期:过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的究生院办理。
第滦髀短波通信的发展概况短波通信是指利用频率为的电磁波,通过地波传输糜谥卸叹嗬胪ㄐ或者电离层反射来传输信息的无线电通信。它具有机动灵活、成本低廉、抗毁性强等优点,嗄暌岳幢还泛地应用于军事、商业、航海等部门,用以传送语音、文字、数据等信息。尤其在军事部门,它始终是军事指挥的重要手段之一。近十几年来,随着微处理器技术、数字信号处理技术、自适应技术、扩频通信技术等技术在短波通信的应用,增强了短波通信系统智能化、自动化程度,提高了短波通信的有效性和可靠性,使短波通信从技术到体制都发生了重大变革。本课题研究用于海事短波通信的基于频分复用亩滩ǖ髦平獾髌,针对短波信道的多径、衰落、多普勒频移等时变特性,研究各个模块的算法并在教ㄉ鲜迪只贠亩滩∕。尽管当前新型无线通信系统不断涌现,短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界的普遍重视,短波通信不仅没有被淘汰,还在快速发展。其原因是:短波通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低。我国现在使用的短波绕涫怯嬉瞪兴玫亩滩ǖ缣∕,数据传输速率低、可靠性差,不能充分发挥短波通信的优点,实用性差。造成这些问题的原闪除了短波信道质量等客观因素外,还有短波陨淼娜毕莺筒蛔恪N夜褂玫亩滩∕存在的最主要的问题是智能化程度不高,不能在复杂多变的信道条件下进行可靠的数据传输。近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步,其发展趋势主要表现为以下几个方面【:⒂傻ヒ蛔允视际跸蛉允视际醴较蚍⒄埂6滩ㄍㄐ乓蚴艿缋氩惚浠投嗑洞úサ挠跋於极不稳定。同时短波信道是带宽受限的信道,射频频谱非常拥挤,信道间相互干扰严重,获得可靠的通信质量一直