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基于DSP的差分跳频通信系统实时选频技术的研究与实现

张光怡  
【摘要】:短波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。在通信过程中,实时选频系统不断根据短波信道的传输质量实时选择最佳工作频率,使短波通信链路始终相对工作在最佳状态,该技术可有效解决传统短波通信方式中存在的缺陷。本文针对短波差分跳频通信系统,研究了一种利用短波静默信道信号能量进行无源探测的方法,以实现对短波跳频系统的初始信道检测和实时选频。 本文首先对短波信道的传输特性作了分析,该特性是影响工作频率选择的主要因素。通过讨论短波信号的传播特性,可以导出短波通信选择工作频率的一些基本原则以及实现频率管理的方法,并且在此基础上介绍了实时频率选择技术的现状与发展。然后介绍了短波差分跳频通信系统,阐述了短波差分跳频系统关键技术和接收系统的结构框架。同时结合短波差分跳频系统的FFT解调,提出了一种基于干扰矩心频率ICF(Interference Centroid Frequency)的无源探测实时选频方案。该方法与有源探测技术相比,具有设备相对简单,可独立工作,具有较好隐蔽性等特点。 短波信道传播环境复杂,本文对基于干扰矩心频率ICF的实时选频方案进行了深入探讨,从选频算法的原理到与短波差分跳频系统的结合及实际应用,详尽阐述了实时选频方案。该实时选频方案完成了系统的实时频率选择,使系统能在通信前快速确定传输质量优良的通信频点,成功地建立起通信质量优良的通信链路。 在仿真阶段,本课题完成了实时选频方案的DSP软件设计,并在TI公司的TMS320C6201DSP的EVM板上完成了算法的仿真。仿真结果表明,一次选频过程所需的时间T为ms级,符合实时选频的需要,即使在通信过程中,也可以利用两次通信的短暂间隔及时通过选频系统确定优良的通信频段,保证通信的顺利进行。


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