基于FRFT的無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 05:38
無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且粭l與地面指揮中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的通信鏈路。正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)因其頻譜利用率高、傳輸速率快而被廣泛應(yīng)用于下行數(shù)據(jù)鏈傳輸中。隨著無(wú)線通信技術(shù)不斷發(fā)展,更加需要信號(hào)隱蔽性好、抗截獲及抗多徑能力強(qiáng)的通信技術(shù),其中由于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換FRFT的分?jǐn)?shù)階次可變,能更為靈活地適應(yīng)快速時(shí)變信道,在深入研究OFDM傳輸方法基礎(chǔ)上,將FRFT技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合,開(kāi)展基于FRFT的無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)研究,為提高通信系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)率和抗干擾能力提供關(guān)鍵技術(shù)和方法,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文在對(duì)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換技術(shù)FRFT和無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈OFDM傳輸方法深入分析的基礎(chǔ)上,將FRFT技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合,開(kāi)展了基于FRFT-OFDM通信模型下循環(huán)前綴加入方法的研究,并提出了一種最優(yōu)分?jǐn)?shù)階次選擇方法,通過(guò)仿真驗(yàn)證了其能有效降低系統(tǒng)的誤碼率。為了進(jìn)一步提高無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈抗干擾能力,引入差分跳頻通信中的G函數(shù)機(jī)制,提出了一種FRFT-DFH-OFDM傳輸方法,以實(shí)現(xiàn)高效、可靠傳輸。研究中,對(duì)其信號(hào)產(chǎn)生和接收進(jìn)行建模,重點(diǎn)對(duì)產(chǎn)生機(jī)理中一維數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、G函數(shù)控制的二維信...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)理工大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)原理框圖
第2章無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信關(guān)鍵技術(shù)研究-9-復(fù)用設(shè)備恢復(fù)出原始發(fā)送信號(hào),對(duì)恢復(fù)得到的多路信號(hào)進(jìn)行記錄,分析處理以及顯示,最后依照用戶需求將最終形式傳送給用戶,至此,無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)的傳輸過(guò)程結(jié)束[36]。無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈中各部分組成簡(jiǎn)化框圖,如圖2.2所式。圖2.2下行數(shù)據(jù)鏈路遙測(cè)信息傳輸模型Fig.2.2Downlinktelemetryinformationtransmissionmodel(1)下行鏈路中的信息源信息源的功能是產(chǎn)生待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息,即下行數(shù)據(jù)鏈遙測(cè)到的信息,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的形式。(2)下行鏈路中的信源編解碼信源編碼的功能是將發(fā)送信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,以確保發(fā)送信號(hào)的有效性。對(duì)應(yīng)于接收端的解碼則是編碼的逆處理過(guò)程。(3)下行鏈路中的多路與分路設(shè)備多路設(shè)備的功能是將遙測(cè)到的不同種類(lèi)的信號(hào),復(fù)合為一路信號(hào)進(jìn)行發(fā)送,從而達(dá)到高效傳輸?shù)哪康模瑫r(shí)節(jié)約了信道資源。而接收端的分路設(shè)備是將發(fā)送端復(fù)合得到的一路信號(hào)經(jīng)過(guò)相應(yīng)設(shè)備恢復(fù)為原始多路信號(hào)。(4)下行鏈路中的信道編譯碼信道編碼主要在待傳輸信息碼元序列基礎(chǔ)上添加一系列與原始信息碼元存在特定聯(lián)系的監(jiān)督碼元,接收端則可以通過(guò)這種聯(lián)系進(jìn)行檢查錯(cuò)誤碼元并糾錯(cuò),從而提高傳輸?shù)目煽啃訹37]。
沈陽(yáng)理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-14-變?yōu)榻?jīng)Fourier變換的波形;當(dāng)0.01時(shí),即是經(jīng)過(guò)FRFT后的信號(hào),因其變換角度接近0,所以波形接近于方波;當(dāng)2時(shí),和原始方波信號(hào)的波形相同。因此角度周期為2π,則由此可見(jiàn)p的周期為4。變換角度越接近于0,波形越和原始波形相近。分?jǐn)?shù)階傅里葉變換同樣可以對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行處理,以線性調(diào)頻(LFM)信號(hào)為典型的非平穩(wěn)信號(hào)在分?jǐn)?shù)階域表現(xiàn)出明顯的特征。LFM信號(hào)的表達(dá)式如下。20012()2()()tjftktxtBrecteT(2-11)圖2.4為頻率100sfHZ,周期T10s,帶寬0BkT30HZ的LFM信號(hào)在時(shí)域上的波形,圖2.5為其在頻域上的波形。圖2.4LFM信號(hào)時(shí)域波形圖2.5LFM信號(hào)頻域波形Fig.2.4LFMsignaltimedomainwaveformFig.2.5LFMsignalfrequencydomainwaveform圖2.6為L(zhǎng)FM信號(hào)在不同變換階次下的波形。-2-1.5-1-0.500.511.52-3-2-10123p=0.8時(shí)的實(shí)部和虛部-2-1.5-1-0.500.511.52-3-2-10123p=0.75時(shí)的實(shí)部和虛部(a)p0.5時(shí)的實(shí)部和虛部(b)p0.7時(shí)的實(shí)部和虛部
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種低成本高可靠無(wú)人機(jī)機(jī)載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王錚勐,饒浩,梁顯鋒. 電訊技術(shù). 2018(08)
[2]集群式電子戰(zhàn)無(wú)人機(jī)的OODA作戰(zhàn)環(huán)分析與建模[J]. 張陽(yáng),王艷正,司光亞. 火力與指揮控制. 2018(08)
[3]分?jǐn)?shù)傅里葉變換理論及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 馬金銘,苗紅霞,蘇新華,高暢,康學(xué)凈,陶然. 光電工程. 2018(06)
[4]無(wú)人機(jī)下行通信數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)同步設(shè)計(jì)研究[J]. 明斌,趙利,劉小康. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(01)
[5]無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)抗干擾性能評(píng)估方法研究[J]. 閆云斌,崔雪煒,王永川,李永科. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]基于FrFT域的雷達(dá)壓制干擾信號(hào)噪聲特征提取與分類(lèi)研究[J]. 楊林,王國(guó)宏,楊忠. 艦船電子工程. 2017(09)
[7]Link22抗干擾性能分析[J]. 趙曙光,朱海鴻,張益民. 信息化研究. 2016(06)
[8]基于DCT-DWT的FRFT數(shù)字水印算法[J]. 華夢(mèng),王雷. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]無(wú)人機(jī)寬帶測(cè)控與信息傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 涂宜鋒. 電訊技術(shù). 2014(09)
[10]外軍無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 李桂花. 電訊技術(shù). 2014(06)
博士論文
[1]無(wú)線通信系統(tǒng)新型多載波傳輸技術(shù)研究[D]. 李飛.北京郵電大學(xué) 2019
[2]基于OFDM的高速移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)及寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田清華.北京郵電大學(xué) 2013
[3]OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)信道估計(jì)及自適應(yīng)算法的研究[D]. 石鈞.北京郵電大學(xué) 2012
[4]跳頻通信系統(tǒng)抗干擾關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周志強(qiáng).電子科技大學(xué) 2010
[5]分?jǐn)?shù)傅里葉變換在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用研究[D]. 楊文濤.華中科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]OFDM系統(tǒng)中降低PAPR算法研究[D]. 于東旭.蘭州大學(xué) 2019
[2]基于聯(lián)合分?jǐn)?shù)傅里葉變換和相位編碼的多圖像加密技術(shù)研究[D]. 尹志虎.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]基于FH序列的CO-OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)研究[D]. 姚望.吉林大學(xué) 2018
[4]戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的同步性能分析與優(yōu)化算法[D]. 楊楓敏.西安電子科技大學(xué) 2018
[5]改進(jìn)型OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)研究[D]. 閆春霞.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[6]無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)的研究與仿真[D]. 張攀.西安電子科技大學(xué) 2017
[7]無(wú)人機(jī)機(jī)載通信系統(tǒng)中的物理層技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張奇.電子科技大學(xué) 2017
[8]基于FrFT和改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的S700K轉(zhuǎn)轍機(jī)電流曲線分析研究[D]. 張?zhí)熨x.蘭州交通大學(xué) 2015
[9]數(shù)據(jù)鏈信號(hào)特征分析與識(shí)別[D]. 羅文.電子科技大學(xué) 2015
[10]基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的數(shù)字水印與圖像加密研究[D]. 鄭蕾.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3374304
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)理工大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)原理框圖
第2章無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信關(guān)鍵技術(shù)研究-9-復(fù)用設(shè)備恢復(fù)出原始發(fā)送信號(hào),對(duì)恢復(fù)得到的多路信號(hào)進(jìn)行記錄,分析處理以及顯示,最后依照用戶需求將最終形式傳送給用戶,至此,無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)的傳輸過(guò)程結(jié)束[36]。無(wú)人機(jī)下行數(shù)據(jù)鏈中各部分組成簡(jiǎn)化框圖,如圖2.2所式。圖2.2下行數(shù)據(jù)鏈路遙測(cè)信息傳輸模型Fig.2.2Downlinktelemetryinformationtransmissionmodel(1)下行鏈路中的信息源信息源的功能是產(chǎn)生待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息,即下行數(shù)據(jù)鏈遙測(cè)到的信息,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的形式。(2)下行鏈路中的信源編解碼信源編碼的功能是將發(fā)送信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,以確保發(fā)送信號(hào)的有效性。對(duì)應(yīng)于接收端的解碼則是編碼的逆處理過(guò)程。(3)下行鏈路中的多路與分路設(shè)備多路設(shè)備的功能是將遙測(cè)到的不同種類(lèi)的信號(hào),復(fù)合為一路信號(hào)進(jìn)行發(fā)送,從而達(dá)到高效傳輸?shù)哪康模瑫r(shí)節(jié)約了信道資源。而接收端的分路設(shè)備是將發(fā)送端復(fù)合得到的一路信號(hào)經(jīng)過(guò)相應(yīng)設(shè)備恢復(fù)為原始多路信號(hào)。(4)下行鏈路中的信道編譯碼信道編碼主要在待傳輸信息碼元序列基礎(chǔ)上添加一系列與原始信息碼元存在特定聯(lián)系的監(jiān)督碼元,接收端則可以通過(guò)這種聯(lián)系進(jìn)行檢查錯(cuò)誤碼元并糾錯(cuò),從而提高傳輸?shù)目煽啃訹37]。
沈陽(yáng)理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-14-變?yōu)榻?jīng)Fourier變換的波形;當(dāng)0.01時(shí),即是經(jīng)過(guò)FRFT后的信號(hào),因其變換角度接近0,所以波形接近于方波;當(dāng)2時(shí),和原始方波信號(hào)的波形相同。因此角度周期為2π,則由此可見(jiàn)p的周期為4。變換角度越接近于0,波形越和原始波形相近。分?jǐn)?shù)階傅里葉變換同樣可以對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行處理,以線性調(diào)頻(LFM)信號(hào)為典型的非平穩(wěn)信號(hào)在分?jǐn)?shù)階域表現(xiàn)出明顯的特征。LFM信號(hào)的表達(dá)式如下。20012()2()()tjftktxtBrecteT(2-11)圖2.4為頻率100sfHZ,周期T10s,帶寬0BkT30HZ的LFM信號(hào)在時(shí)域上的波形,圖2.5為其在頻域上的波形。圖2.4LFM信號(hào)時(shí)域波形圖2.5LFM信號(hào)頻域波形Fig.2.4LFMsignaltimedomainwaveformFig.2.5LFMsignalfrequencydomainwaveform圖2.6為L(zhǎng)FM信號(hào)在不同變換階次下的波形。-2-1.5-1-0.500.511.52-3-2-10123p=0.8時(shí)的實(shí)部和虛部-2-1.5-1-0.500.511.52-3-2-10123p=0.75時(shí)的實(shí)部和虛部(a)p0.5時(shí)的實(shí)部和虛部(b)p0.7時(shí)的實(shí)部和虛部
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種低成本高可靠無(wú)人機(jī)機(jī)載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王錚勐,饒浩,梁顯鋒. 電訊技術(shù). 2018(08)
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[1]無(wú)線通信系統(tǒng)新型多載波傳輸技術(shù)研究[D]. 李飛.北京郵電大學(xué) 2019
[2]基于OFDM的高速移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)及寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田清華.北京郵電大學(xué) 2013
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[4]跳頻通信系統(tǒng)抗干擾關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周志強(qiáng).電子科技大學(xué) 2010
[5]分?jǐn)?shù)傅里葉變換在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用研究[D]. 楊文濤.華中科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]OFDM系統(tǒng)中降低PAPR算法研究[D]. 于東旭.蘭州大學(xué) 2019
[2]基于聯(lián)合分?jǐn)?shù)傅里葉變換和相位編碼的多圖像加密技術(shù)研究[D]. 尹志虎.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]基于FH序列的CO-OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)研究[D]. 姚望.吉林大學(xué) 2018
[4]戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的同步性能分析與優(yōu)化算法[D]. 楊楓敏.西安電子科技大學(xué) 2018
[5]改進(jìn)型OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)研究[D]. 閆春霞.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[6]無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)的研究與仿真[D]. 張攀.西安電子科技大學(xué) 2017
[7]無(wú)人機(jī)機(jī)載通信系統(tǒng)中的物理層技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張奇.電子科技大學(xué) 2017
[8]基于FrFT和改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的S700K轉(zhuǎn)轍機(jī)電流曲線分析研究[D]. 張?zhí)熨x.蘭州交通大學(xué) 2015
[9]數(shù)據(jù)鏈信號(hào)特征分析與識(shí)別[D]. 羅文.電子科技大學(xué) 2015
[10]基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的數(shù)字水印與圖像加密研究[D]. 鄭蕾.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3374304
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