【摘要】：本文主要針對通信場景中存在較強的窄帶干擾的專用無線通信網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)采取星型拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu),所有子節(jié)點只與中心節(jié)點直接通信,網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流程基本沒有隨機性。網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點具備干擾認(rèn)知功能,本系統(tǒng)主要圍繞這一特性進行設(shè)計以對抗通信環(huán)境中的窄帶干擾,同時系統(tǒng)還要有一定的抗截獲需求。為了解決這種特殊場景下的窄帶干擾和截獲等通信問題,本文設(shè)計了一種基于干擾認(rèn)知的子帶跳頻OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系統(tǒng)。本文設(shè)計了一種雙信道結(jié)構(gòu),控制信道以較低的發(fā)射功率、較低的傳輸速率實現(xiàn)抗干擾、低截獲和可靠傳輸;業(yè)務(wù)信道則在控制信道輔助下實現(xiàn)基于認(rèn)知的子帶跳頻OFDM高速傳輸,提高了系統(tǒng)的抗窄帶干擾和抗截獲能力。本文主要工作包括:1.完成子帶跳頻OFDM系統(tǒng)的設(shè)計以及其中關(guān)鍵技術(shù)方案的設(shè)計,包括導(dǎo)頻的設(shè)計、跳頻序列的設(shè)計和控制信道協(xié)議設(shè)計;2.搭建子帶跳頻OFDM系統(tǒng)平臺,在一定的仿真假設(shè)和仿真參數(shù)下,完成各個功能模塊,保證仿真平臺實現(xiàn)流程的正確性和仿真結(jié)果的有效性;3.基于中心節(jié)點提供的干擾認(rèn)知信息,研究了子帶跳頻OFDM系統(tǒng)中的一些抗干擾技術(shù)方案,包括基于子信道容量的子載波自適應(yīng)調(diào)度和跳頻序列選擇。論文首先仿真了不同的窄帶干擾對OFDM系統(tǒng)性能的影響,在一定帶寬和強度的窄帶干擾下OFDM系統(tǒng)難以滿足實際應(yīng)用的需求。隨后論文仿真了自適應(yīng)子載波調(diào)度算法的性能,子載波調(diào)度使得系統(tǒng)在窄帶干擾下有著接近無干擾情況的性能。論文設(shè)計了兩種跳頻序列選擇算法,并仿真了不同跳頻序列選擇性算法對于系統(tǒng)性能的影響。基于信道容量的跳頻序列選擇算法相比于傳統(tǒng)的隨機跳頻序列選擇擁有更好的誤碼性能和更大的信道容量提升,而基于LRU(Least Recently Used)的跳頻序列選擇算法相對于基于最大信道容量的跳頻序列選擇算法在幾乎不損失性能的前提下更有效地保證跳頻序列的隨機性,使得系統(tǒng)擁有更好的抗截獲能力。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.53
【圖文】：

任意兩個節(jié)點之間不超過兩跳，網(wǎng)絡(luò)延遲較小。該通信場景中可能存在逡逑較強的窄帶干擾，并具有較高的抗截獲能力要求，所以系統(tǒng)鏈路的設(shè)計主要需求逡逑是系統(tǒng)的抗干擾性能和抗截獲性能。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖２－１所示：逡逑６逡逑

逡逑為跳頻序列在ｔ時刻的值，為整數(shù)。子帶跳頻信號的時頻分布情況如圖３－４所示：逡逑？逡逑邐邋｜信號資源逡逑邐邋時頻位置逡逑Ｉ相鄰頻點邐／逡逑ｆ邐頻譜重疊邐ｒ邐Ｖ逡逑率邐部分邐—逡逑’／７／Ｗ／ｙｗ＾ｙ邐ｚｉｚｉ逡逑邐邐邐？逡逑時間逡逑圖３－４子帶跳頻信號時頻資源示意圖逡逑從圖中可以看出，對于子帶跳頻信號來說，如果子帶跳頻信號兩個相鄰頻點相距逡逑太近，則前一頻點的時延信號可能對后一頻點產(chǎn)生干擾。前后頻點干擾的影響主逡逑要取決于最大多徑時延的大小，主要是前一信號最大多徑時延相對于信號單個符逡逑號持續(xù)時間的大小。在ＯＦＤＭ信號中，一般前一符號的多徑時延不會超過其ＣＰ逡逑長度，因此可以基本回避這個問題。還需考慮的一個問題即是系統(tǒng)的安全性，子逡逑帶跳頻是考慮到系統(tǒng)帶寬有限、跳頻可用頻點數(shù)太少而提出的一個方案，但對于逡逑子帶跳頻系統(tǒng)來說，如果在一段時間內(nèi)前后兩個頻點比較接近的時候，如果有人逡逑在一個頻點偵聽

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本文編號：2742390