射频隐身数据链的通信波形参数优化建模

针对数据链在恶劣环境下被截获概率过高的问题,建立了一种基于射频隐身的通信波形参数优化模型。基于环境感知系统得到的通信距离和截获距离等先验知识,该优化模型以原始消息序列长度、编码码率、扩频因子、调制方式和波形分集度为优化参数,以指定距离的通信速率和被截获概率为优化目标,通过归一化和线性加权变换得到总优化目标,最后使用遍历法得到总优化目标的最大值并将对应的通信波形参数作为最优解。仿真结果表明:当载体信息安全等级提高时,优化模型在约束值范围内将通信速率适度降低,将被截获概率从原来的8.6×10-7降低至6.9×10-9;当数据链处于最恶劣的环境时,相同平均通信速率条件下优化后数据链的被截获概率可降低至优化前的1/1 000,大大提高了射频隐身性能。     

可动态配置维特比译码器的设计与实现

新一代移动无线通信系统的高速发展已成为现代通信技术的研究热点.本文设计了一种多速率多调制方式的可动态配置译码深度的Viterbi译码器,根据系统不同的调制方式,自适应控制模块动态的配置系统参数,选择系统调制方式下的最佳译码深度.对比传统的Viterbi算法,对分支度量模块(BMU)、幸存路径存储模块(SMU)进行了优化,在Xilinx公司的SC4VSX35硬件平台上进行了FPGA测试验证,结果表明该设计完全满足自适应配置要求,硬件资源占用、译码延迟、系统功耗均得到了优化.     

隐蔽通信中MP-WFRFT系统星座预编码设计

为提高通信系统的隐蔽性能,提出了基于多参加权分数阶傅里叶变换(MP-WFRFT)通信系统的预编码设计方案.通过对MP-WFRFT信号的时域、频域分量定量分析,推导出MP-WFRFT星座的模糊、裂变规律;搭建了基于MP-WFRFT的星座预编码优化系统,并采用遗传算法(GA)进行相关模型优化求解.仿真结果表明:通过星座预编码参数的合理设计,MP-WFRFT系统能够从低概率检测、低概率调制识别、低概率参数截获三个方面不同程度地提升系统的隐蔽性能.确保了合法通信双方的通信安全,使之能够运用到隐蔽通信设计之中.     

基于截获因子的直序扩频水声通信隐蔽性能分析

研究了对数正态衰落水声信道条件下直接序列扩频通信的隐蔽性能.首先建立水声隐蔽通信系统模型,提出了基于可检测距离的截获因子作为衡量水声通信系统隐蔽性的方法.理论研究了直接序列扩频信号经过对数正态衰落水声信道传输后,截获接收机能量检测工作特性以及通信接收机同步相关检测特性和扩频通信误码性能.仿真分析了不同的信道衰减参数及信号参数、调制方式等对水声通信系统隐蔽性能的影响.仿真结果表明:在对数正态衰落水声信道条件下,直序扩频通信具有低截获通信能力;在一定条件下,降低发射载波频率、增大信号时间带宽积、降低调制阶数和通信速率将有利于提升水声通信隐蔽性;浅海信道比深海信道更利于隐蔽通信,近程水声通信比中远程通信更容易实现隐蔽.     

基于VBLAST系统的并行图像传输策略优化

为了缓解无线信道对图像传输的影响,综合考虑信源编码?信道编码及调制方式,提出了一种自适应VBLAST(vertical Bell labs layered space time)并行图像传输优化策略,该策略可根据信道环境,自适应选择信源编码?信道编码?调制和发送功率以满足并行传输各层的误码率要求,从而综合协调系统资源来提高接收端图像重建质量?数值仿真结果表明,该策略比其他非自适应策略或部分自适应策略在性能上具有明显的优势?     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatiblepunctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%~30%,语音合成质量明显提高。     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出了一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatible punctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%-30%,语音合成质量明显提高。     

基于MATLAB的MIMO通信系统教学平台的设计与实现

多输入输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统利用发射端的多个天线独立发送信号,在接收端利用多个天线接收并检测信息。针对MIMO通信系统中空时编码和检测技术理论性强且抽象的特点,设计了一个基于Matlab的MIMO系统教学演示平台。在该平台上可以演示采用不同信道编码、不同调制方式以及不同的检测算法下MIMO系统的信道容量以及误码率性能,通过性能演示学生可以直观地了解编码、调制以及检测模块对系统性能的影响。学生还可以通过该演示平台选择不同的发送天线和接收天线数目,实时演示收发天线数目对MIMO系统性能的影响。教学实践表明,通过该平台的实时演示可以加强学生对通信原理课程的理解,调动学生编程实现MIMO系统模块的积极性,为进一步学习现代通信的关键技术奠定了基础。     

线性调频和巴克码组合调制雷达信号性能分析

由于单一调制的低截获雷达信号很容易被敌方截获接收机截获,从信号波形出发,本文提出来一种脉内线性调频、脉间7位巴克码（LFM-Barker）组合调制的低截获雷达信号波形。通过理论推导与数值仿真,分析了该组合调制雷达信号的时频域信号形式,时频域匹配处理特性,模糊函数,时移频移联合参数估计以及低截获特性。结果表明,LFM-Barker组合调制雷达信号具有好的时频特性,高的距离与速度分辨率,提高了雷达信号的低截获性能。     

基于LabVIEW的水声通信网络节点技术研究

随着军事和民用领域对水声通信和水声通信网需求不断加大,分布式水声通信技术的构建与应用成为水声通信研究的热点.采用LabVIEW虚拟仪器编程软件与美国NI的CompactRIO硬件模块,构建4FKS-FH水声通信调制解调器(MODEM),并设计了自动增益控制、同步跟踪以及信道编码:交织与卷积码等模块.通过多次水池及海试试验,验证了该水声MODEM性能的有效与可靠性,为构建更为复杂的多节点水声通信网络提供坚实的基础.