本文關(guān)鍵詞：高性能智能跳頻序列族構(gòu)建與組網(wǎng)理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：認(rèn)知跳頻系統(tǒng)具有配置靈活動(dòng)態(tài)可變、頻譜利用率高、智能抗擾避擾和大容量組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn),因此,相比于常規(guī)跳頻通信,在復(fù)雜電磁環(huán)境中具有更加穩(wěn)健的通信可靠性。作為跳頻通信的關(guān)鍵技術(shù)之一,跳頻序列的性能對(duì)于系統(tǒng)的抗干擾能力至關(guān)重要。因此,研究適用于認(rèn)知跳頻系統(tǒng)的智能跳頻序列技術(shù),是認(rèn)知跳頻系統(tǒng)發(fā)展的核心問(wèn)題。智能跳頻序列應(yīng)當(dāng)至少具備以下特點(diǎn):具有優(yōu)秀的綜合性能,滿(mǎn)足跳頻通信低檢測(cè)概率(Low Probability Detect,LPD)、低截獲概率(Low Probability Intercept,LPI)的需求;具有動(dòng)態(tài)可變的頻隙數(shù),使得跳頻系統(tǒng)能夠靈活接入“頻譜空穴”;具有可控的跳頻間隔,使認(rèn)知跳頻系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)或者惡意干擾具有較好的抵抗能力;支撐大容量同步跳頻組網(wǎng)和低碰撞概率的異步跳頻組網(wǎng)。但是,現(xiàn)有的跳頻序列,由于綜合性能不均衡,參數(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)改變,無(wú)法直接應(yīng)用于認(rèn)知跳頻系統(tǒng)中,因此,生成滿(mǎn)足認(rèn)知跳頻需求的智能跳頻序列族,是實(shí)現(xiàn)認(rèn)知跳頻系統(tǒng)必須要解決的問(wèn)題。本論文在給出了認(rèn)知跳頻系統(tǒng)模型和智能跳頻序列族設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上,分別研究了高頻譜利用率頻隙自適應(yīng)跳頻序列族理論、抗復(fù)雜干擾的寬間隔智能跳頻序列族理論、大容量正交跳頻序列族理論與正交多址接入和跳頻異步多址接入理論,論文主要內(nèi)容與成果如下:1.針對(duì)認(rèn)知跳頻通信在高動(dòng)態(tài)復(fù)雜信道環(huán)境下自適應(yīng)智能傳輸?shù)钠惹行枨?本文研究了頻隙自適應(yīng)的智能跳頻序列族生成方法。該方法根據(jù)認(rèn)知跳頻通信實(shí)時(shí)信道感知得出的可用頻隙數(shù)等系統(tǒng)參數(shù)對(duì)跳頻基序列進(jìn)行偽隨機(jī)擾動(dòng)映射,以生成跳頻頻隙實(shí)時(shí)可變的智能跳頻序列族。通過(guò)數(shù)學(xué)特性和統(tǒng)計(jì)特性分析證明,推導(dǎo)得到了跳頻序列族均勻性和隨機(jī)性與偽隨機(jī)映射參數(shù)之間的重要關(guān)系。仿真結(jié)果表明,頻隙自適應(yīng)跳頻序列族的系統(tǒng)參數(shù)能夠高動(dòng)態(tài)自適應(yīng)變化,并具有均勻性、隨機(jī)性、漢明相關(guān)性、復(fù)雜度、周期性、跳頻間隔、游程特性、敏感性等性能指標(biāo),綜合性能優(yōu)于經(jīng)典的Logistic、耦合映像格子、切比雪夫等混沌序列,滿(mǎn)足未來(lái)認(rèn)知跳頻通信高通信的可靠性傳輸需求。2.在復(fù)雜電磁環(huán)境中,使用寬間隔跳頻序列能夠有效降低隨機(jī)干擾和惡意干擾對(duì)于跳頻系統(tǒng)的影響,因此,針對(duì)現(xiàn)有的寬間隔跳頻序列由于綜合性能差并且影響跳頻系統(tǒng)同步的問(wèn)題,本文研究了分類(lèi)偽隨機(jī)擾動(dòng)映射的寬間隔跳頻序列生成算法。經(jīng)理論分析,證明了該算法生成的寬間隔智能跳頻序列族具有較好的均勻性,同時(shí)滿(mǎn)足與狀態(tài)信息的唯一確定性,從而保證跳頻系統(tǒng)的同步概率不下降。經(jīng)過(guò)性能仿真,證明了該算法生成的跳頻序列優(yōu)于常用的對(duì)偶頻帶法和移位替代法生成的寬間隔跳頻序列。3.由于現(xiàn)有正交跳頻序列存在數(shù)目少、周期短、復(fù)雜度等問(wèn)題,無(wú)法滿(mǎn)足高吞吐量、高頻譜效率的正交組網(wǎng)迫切需求。因此,本文提出了一種基于循環(huán)移位替代的正交跳頻序列族產(chǎn)生方法。該方法通過(guò)分組密碼迭代,生成足夠多的序列,再對(duì)這些序列進(jìn)行并行正交化處理得到正交跳頻序列族。通過(guò)對(duì)正交頻分多址接入系統(tǒng)進(jìn)行分析,得到了系統(tǒng)吞吐量和傳輸時(shí)延與通信用戶(hù)數(shù)之間的理論表達(dá)式,同時(shí)從理論上證明了所提的正交跳頻序列具有較好的均勻性。仿真驗(yàn)證了所提的正交跳頻序列族能夠支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)吞吐量,且具有較好的均勻性、隨機(jī)性、漢明相關(guān)性、復(fù)雜度、敏感度等理論性能,優(yōu)于目前較常用的無(wú)碰撞域正交跳頻序列。4.基于認(rèn)知跳頻網(wǎng)絡(luò)的多用戶(hù)接入需求,本文研究了異步多址接入時(shí)的網(wǎng)絡(luò)性能。首先構(gòu)造了認(rèn)知跳頻異步隨機(jī)多址接入模型,證明了在異步組網(wǎng)情況下分組正確傳輸概率、系統(tǒng)吞吐量、頻譜利用率、組網(wǎng)容量和分組平均傳輸時(shí)延的理論值,分析了跳頻序列均勻性對(duì)分組正確傳輸概率的影響以及頻隙數(shù)與頻譜利用率之間的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：智能跳頻序列族 頻隙自適應(yīng) 寬間隔跳頻序列 正交序列族 多址接入網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN914.41
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 符號(hào)對(duì)照表12-13
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表13-19
• 第一章 緒論19-31
• 1.1 引言19-24
• 1.1.1 跳頻通信及其面臨的挑戰(zhàn)19-22
• 1.1.2 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電22-23
• 1.1.3 認(rèn)知跳頻通信23-24
• 1.2 智能跳頻序列24-28
• 1.2.1 跳頻序列24-26
• 1.2.2 認(rèn)知跳頻對(duì)跳頻序列的新需求26-28
• 1.3 主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)28-29
• 1.4 論文內(nèi)容安排29-31
• 第二章 認(rèn)知跳頻系統(tǒng)模型與智能跳頻序列族31-43
• 2.1 認(rèn)知跳頻模型及其工作原理31-33
• 2.1.1 認(rèn)知跳頻定義與模型31-32
• 2.1.2 認(rèn)知跳頻工作原理32-33
• 2.2 智能跳頻序列33-37
• 2.2.1 智能跳頻序列定義33-34
• 2.2.2 等價(jià)設(shè)計(jì)原理34-37
• 2.3 智能跳頻序列綜合性能檢驗(yàn)37-42
• 2.3.1 安全性37
• 2.3.2 均勻性37-38
• 2.3.3 隨機(jī)性38-39
• 2.3.4 漢明相關(guān)性39
• 2.3.5 復(fù)雜度39-40
• 2.3.6 游程特性40
• 2.3.7 跳頻間隔特性40-41
• 2.3.8 周期性41
• 2.3.9 多址接入特性41
• 2.3.10敏感性41-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第三章 高頻譜利用率頻隙自適應(yīng)跳頻序列族研究43-55
• 3.1 引言43
• 3.2 任意頻隙映射算法43-44
• 3.3 算法分析44-48
• 3.3.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)44-45
• 3.3.2 均勻性分析45-47
• 3.3.3 隨機(jī)性分析47-48
• 3.4 數(shù)據(jù)仿真與分析48-54
• 3.4.1 自適應(yīng)性48-49
• 3.4.2 均勻性49-50
• 3.4.3 隨機(jī)性50-51
• 3.4.4 漢明相關(guān)性51
• 3.4.5 游程特性51-52
• 3.4.6 復(fù)雜度52
• 3.4.7 跳頻間隔52-53
• 3.4.8 周期性53
• 3.4.9 敏感性53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第四章 抗復(fù)雜干擾寬間隔智能跳頻序列族研究55-73
• 4.1 引言55-56
• 4.2 寬間隔跳頻序列的定義與分析56-59
• 4.3 唯一確定性的定義與分析59-62
• 4.4 寬間隔序列族生成算法62-63
• 4.5 性能分析63-66
• 4.5.1 唯一確定性63-64
• 4.5.2 均勻性64-66
• 4.6 性能仿真與分析66-72
• 4.6.1 唯一確定性66-67
• 4.6.2 跳頻間隔67-68
• 4.6.3 均勻性68
• 4.6.4 隨機(jī)性68-69
• 4.6.5 復(fù)雜度69
• 4.6.6 漢明相關(guān)性69-70
• 4.6.7 周期性70
• 4.6.8 組網(wǎng)特性70-71
• 4.6.9 敏感性71-72
• 4.7 本章小結(jié)72-73
• 第五章 正交跳頻序列族構(gòu)建與同步多址接入研究73-87
• 5.1 引言73-74
• 5.2 正交跳頻序列集定義74
• 5.3 基于循環(huán)平移替代的正交跳頻序列族生成算法74-75
• 5.4 性能分析75-78
• 5.4.1 系統(tǒng)吞吐量75-76
• 5.4.2 用戶(hù)分組平均傳輸時(shí)延76-77
• 5.4.3 均勻性分析77-78
• 5.5 性能仿真78-85
• 5.5.1 系統(tǒng)多址接入性能79-81
• 5.5.2 均勻性81
• 5.5.3 隨機(jī)性81-82
• 5.5.4 漢明相關(guān)性82-83
• 5.5.5 復(fù)雜度83-84
• 5.5.6 跳頻間隔84
• 5.5.7 敏感性84-85
• 5.6 本章小結(jié)85-87
• 第六章 智能跳頻序列族異步多址接入理論87-101
• 6.1 引言87
• 6.2 智能跳頻序列多址接入模型87-88
• 6.3 異步多址接入性能分析88-95
• 6.3.1 分組正確傳輸概率88-91
• 6.3.2 系統(tǒng)吞吐量和吞吐效率分析91-92
• 6.3.3 頻譜利用率與組網(wǎng)容量92-94
• 6.3.4 分組傳輸時(shí)延分析94-95
• 6.4 性能仿真95-100
• 6.4.1 分組正確傳輸概率95-96
• 6.4.2 跳頻網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和吞吐效率性能仿真96-98
• 6.4.3 頻譜利用率和組網(wǎng)容量仿真98-99
• 6.4.4 分組傳輸時(shí)延仿真99-100
• 6.5 本章小結(jié)100-101
• 第七章 結(jié)論和展望101-105
• 7.1 研究結(jié)論101-103
• 7.2 研究展望103-105
• 參考文獻(xiàn)105-113
• 致謝113-115
• 作者簡(jiǎn)介115-117

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 胡江;;基于流密碼算法構(gòu)造跳頻序列族[J];無(wú)線(xiàn)通信技術(shù);2007年01期

  本文關(guān)鍵詞：高性能智能跳頻序列族構(gòu)建與組網(wǎng)理論研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：464249