支持航空通信信號波形設(shè)計的頻譜檢測技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、航空通信環(huán)境復(fù)雜多變，飛行器不同的飛行狀態(tài)會導(dǎo)致不同的信道衰落形式，在與其他通信系統(tǒng)處于頻譜共享通信或非協(xié)作通信方式下，其通信信號波形的設(shè)計可以根據(jù)實際頻譜使用狀態(tài)及時調(diào)整，從而提高通信效率。在對實際的頻譜使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時，頻譜檢測技術(shù)尤為重要。一般的時域檢測技術(shù)只能檢測干擾信號的存在與否，而頻域檢測可檢測出干擾信號存在的位置，從而根據(jù)實際情況設(shè)計通信信號波形。因此本文主要針對支持航空通信波形設(shè)計的頻域檢測技術(shù)進(jìn)行了研究和實現(xiàn)。

2、>　　首先，本文分析了頻域能量檢測算法，對其進(jìn)行了詳細(xì)的算法推導(dǎo)。由于頻域能量檢測中的快速傅里葉變換（Fast Fourier Transformation,FFT）會帶來頻譜泄露，因此說明了頻譜泄露的形成機(jī)理，并給出了幾種能抑制頻譜泄露的窗函數(shù)性能。由于一般的門限估計方法存在受信號特征影響的缺點，因此介紹了可根據(jù)噪聲變化實時動態(tài)變化門限的前向連續(xù)均值去除（Forward Consecutive Mean Excision,FCME）算

3、法，并對部分帶干擾、單音干擾、多音干擾的檢測性能進(jìn)行了仿真分析。
　　然后，在不同的干擾信號下，仿真分析了檢測對系統(tǒng)傳輸性能的影響，實際檢測與理想檢測下的誤碼率曲線基本吻合。分析了干擾信號到達(dá)接收機(jī)發(fā)送機(jī)兩端的最大路徑損耗，在巡航場景下，對兩端檢測得到的頻譜標(biāo)記差異進(jìn)行了仿真分析，并對不同干擾下的傳輸性能進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明在航空通信中干擾源處于任何位置時，整個系統(tǒng)均具有較好的傳輸性能。
　　最后，完成了基于現(xiàn)場可編程門陣列

4、（Field Programmable Gate Array,FPGA）的檢測鏈路實現(xiàn)，并對檢測鏈路的性能進(jìn)行了驗證。檢測鏈路分為基帶處理模塊、頻域求幅值模塊和檢測模塊，文中對檢測鏈路各模塊的設(shè)計思路和實現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)的說明，基帶處理模塊包括下變頻和下采樣；頻域求幅值模塊包括加窗、FFT、幅值計算和幀累加；檢測模塊實現(xiàn)了 FCME算法，包括迭代操作及排序算法，排序中分別對冒泡排序和堆排序詳細(xì)的說明了設(shè)計過程，使用堆排序可大幅減少檢測處