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宽间隔跳频序列设计与性能研究

作　者: 李金涛
导　师: 汪晓宁
学　校: 西南交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 跳频通信宽间隔跳频序列 m序列 RS码混沌序列
分类号: TN914.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 311次
引　用: 6次
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内容摘要

跳频通信是最常用的扩展频谱通信方式之一，其原理是通过一组伪随机序列控制载波频率随机跳变来实现通信收发双方的通信。跳频通信具有抗干扰、抗衰落、抗截获、码分多址及频带共享的特点，在现代军事通信及民用移动通信中都有广泛的应用。跳频序列的设计是跳频通信的关键技术之一。跳频序列的作用是构成跳频指令(跳频图案)控制频率跳变以实现频谱扩展和跳频电台组网时作为地址码。跳频序列的性质包括跳频序列的频率数目、跳频序列族的多少、跳频序列的汉明自相关／互相关、跳频间隔、跳频序列的平衡性等，这些性质直接影响到系统的抗截获、抗干扰、同步等性能以及系统的组网能力。跳频序列一般由同余理论、有限域理论及混沌理论构造，作为跳频用的码有多种，如m序列、RS码、GOLD码、M序列及混沌序列等，在实际的系统中究竟选择哪一种跳频码，要根据所研制的跳频通信系统的用途而定。基于跳频序列对跳频通信的重要影响，本文围绕跳频序列的理论、跳频序列设计的理论限、基于不同序列设计跳频序列的方法等方面展开了深入的研究，特别是在序列的宽间隔处理方法等方面进行了一些探索式的研究，分别基于m序列、RS码和混沌序列提出了新的宽间隔处理方法构造了性能优良的跳频序列。具体说来，本文研究工作分为五部分。第一部分，总结了跳频通信系统的原理、主要技术指标、跳频通信的优点、跳频通信系统的国内外研究现状及跳频序列设计的研究现状。第二部分，分析和总结了跳频序列的作用、性能指标、设计要求及宽间隔跳频序列的理论。第三部分，基于利用非连续抽头模型生成的m序列，提出了非线性模d法的宽间隔处理方法，设计一类新的宽间隔跳频序列，并对此序列的性能与用对偶法构造的宽间隔序列的性能进行了比较分析。第四部分，首先基于(L，2)RS码设计了一类新的非重复跳频序列族，然后利用矩阵变换的方法进一步优化了设计的序列，调整了频率间的跳频间隔，最后基于优化后的非重复序列提出了多次非重复挑选构造宽间隔非重复序列的方法，同时分析了以上构造的几种序列的部分性能；第五部分，首先分析比较了基于混沌映射构造跳频序列的多种映射类型及量化方法，然后提出了基于级联映射、抽取位置随机变化的2k比特量化生成跳频序列的方法，并分析了此方法构造的序列的性能，最后提出了基于此方法构造的混沌跳频序列的宽间隔处理方法，同时分析了构造的宽间隔跳频序列的性能等。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-17
  1.1 跳频通信概述  10-14
    1.1.1 跳频通信系统原理  10-11
    1.1.2 跳频通信系统的主要技术指标  11-13
    1.1.3 跳频通信的优点  13-14
    1.1.4 跳频通信系统的国内外研究现状  14
  1.2 跳频序列设计研究的国内外研究现状  14-15
  1.3 本文主要研究工作和内容组织  15-17
第2章跳频序列的理论分析  17-25
  2.1 跳频序列概述  17-18
    2.1.1 跳频序列的作用  17
    2.1.2 跳频序列的主要性能分析  17-18
  2.2 跳频序列的设计  18-23
    2.2.1 跳频序列的设计要求  18-19
    2.2.2 跳频序列设计的理论限  19-21
    2.2.3 跳频序列设计的主要类型  21-23
  2.3 宽间隔跳频序列概述  23-24
    2.3.1 宽间隔跳频序列的理论  23
    2.3.2 宽间隔跳频通信的优点  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第3章基于m序列的宽间隔跳频序列的构造  25-36
  3.1 基于m序列构造跳频序列方法概述  25-27
    3.1.1 m序列的定义和性质  25-26
    3.1.2 基于m序列构造跳频序列的方法  26-27
  3.2 基于m序列构造宽间隔跳频序列  27-34
    3.2.1 基于m序列构造宽间隔跳频序列的传统方法  27
    3.2.2 基于m序列构造宽间隔跳频序列的新方法  27-29
    3.2.3 基于m序列构造的宽间隔跳频序列的性能分析  29-34
  3.3 本章小结  34-36
第4章基于RS码的非重复宽间隔跳频序列的构造  36-46
  4.1 基于RS码构造跳频序列的理论  36-37
  4.2 基于(L,2)RS码构造非重复跳频序列  37-40
  4.3 基于(L,2)RS码构造的非重复跳频序列的进一步优化  40-42
  4.4 基于(L,2)RS码构造非重复宽间隔跳频序列  42-45
  4.5 本章小结  45-46
第5章基于混沌映射的宽间隔跳频序列的构造  46-59
  5.1 基于混沌映射构造跳频序列的方法概述  46-50
    5.1.1 混沌映射  47-48
    5.1.2 量化  48-50
  5.2 基于组合混沌映射构造跳频序列  50-53
    5.2.1 一种基于混沌映射构造跳频序列的新方法  50-51
    5.2.2 混沌跳频序列的产生  51-53
  5.3 混沌跳频序列的性能分析  53-55
  5.4 基于混沌映射生成跳频序列的几种量化方法的比较  55-57
  5.5 基于混沌映射构造宽间隔跳频序列  57-58
  5.6 本章小结  58-59
第6章结论与展望  59-62
  6.1 本文工作总结  59-60
  6.2 未来的展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-68
攻读硕士学位期间发表的论文  68

宽间隔跳频序列设计与性能研究

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