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基于电视体制的“人在回路”制导链路关键技术研究

作　者: 刘琨
导　师: 贺知明
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 人在回路小波域嵌入式编码最小移频键控直接序列扩频
分类号: TJ765.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

采用电视体制的人在回路制导链路系统中,弹载摄像头采集到的战场实时图像,经过上行链路传回给后方控制平台,控制人员根据获得的图像选定攻击目标,并将指令信息通过下行链路传给导弹以调整导弹的飞行方向和姿态,直至击中目标。由于要处理海量的图像信息,再加上要在带宽受限的无线信道中传输,一般的高压缩比的图像编码技术使得图像严重失真从而影响控制人员对疑似目标的判断;同时由于系统应用于战场环境,如何保证信息传输的安全也是值得注意的问题。本文正是针对上述问题,提出了一种可能的解决方案。首先,结合人在回路的特点,在对传统的小波域嵌入式编码进行研究后,选择以优化截断嵌入块编码(EBCOT)为核心的Motion JPEG2000图像压缩标准为基础,结合标准中的感兴趣区域(ROI)编码技术解决了图像处理既能保证高的压缩率又能提供相对清晰的目标图像。其中实现了标准采用的两种小波滤波器CDF 9/7和Le Gall 5/3的仿真;详细阐述了JPEG2000的位平面条件编码的过程和优化截断位流排序的概念;实现了零树编码算法(EZW)与分层小波树集合分割算法(SPIHT)的仿真,并同JPEG2000的编码性能做了比较。其次,目前通信系统的安全主要还是靠扩频通信技术来保障。由于相移键控(PSK)信号调制解调技术在频带利用率和抗干扰两方面都优于幅移键控(ASK)和频域键控(FSK),所以传统的直接序列扩频技术(DSSS)多采用二相相移键控(2PSK)信号调制,并且相关的技术都比较成熟。本文采用一种最小移频键控(MSK)信号调制直扩(DS)信号,它更能适应信道的非线性且能够提高频谱的利用率,而抗干扰能力也强于BPSK信号。接收机采用了匹配滤波器同步捕获法和包络相关同步跟踪环来实现伪码(PN)的同步。最后,设计了两种典型的压制式干扰:窄带瞄准式干扰和宽带阻塞式干扰,并将干扰加入系统中仿真了系统误码性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-15
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究动态  10-13
    1.2.1 人在回路制导武器的发展动态  10-11
    1.2.2 外军数据链发展动态  11
    1.2.3 图像压缩技术的发展动态  11-13
    1.2.4 扩频通信技术发展动态  13
  1.3 本文主要研究内容和论文结构安排  13-15
第二章系统基本理论  15-26
  2.1 小波变换理论  15-21
    2.1.1 连续小波变换  15-17
    2.1.2 离散小波  17-20
    2.1.3 二维离散小波变换  20-21
  2.2 直接序列扩频理论  21-23
  2.3 最小移频键控调制理论  23-26
第三章系统方案设计  26-61
  3.1 系统总体设计  26
  3.2 图像处理方案设计  26-48
    3.2.1 嵌入式小波零树算法  27-29
    3.2.2 分层小波树集合分割算法  29-31
    3.2.3 JPEG2000 编码  31-44
    3.2.4 基于JPEG2000 的感兴趣区域编码  44-48
  3.3 基于MSK 的直扩通信系统设计  48-57
    3.3.1 扩频码发生器  49-50
    3.3.2 扩频码捕获  50-54
    3.3.3 扩频码跟踪  54-57
  3.4 干扰设计  57-61
    3.4.1 瞄准式干扰  57-59
    3.4.2 宽带阻塞式干扰  59-61
第四章系统仿真与分析  61-77
  4.1 系统实现  61-63
  4.2 系统参数设置  63-64
  4.3 图像处理仿真  64-70
    4.3.1 小波滤波器仿真  64-67
    4.3.2 图像编码性能  67-69
    4.3.3 ROI 效果评估  69-70
  4.4 干扰仿真  70-71
  4.5 MSK 直扩系统仿真  71-75
  4.6 系统性能计算  75-77
    4.6.1 干扰容限  75-76
    4.6.2 传输距离余量  76-77
第五章结论  77-78
致谢  78-79
参考文献  79-82
攻硕期间取得的研究成果  82-83

基于电视体制的“人在回路”制导链路关键技术研究

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