海事短波通信系統(tǒng)中基于OFDM的HF Modem研究及DSP實(shí)現(xiàn).pdf

1、短波通信具有通信距離遠(yuǎn)、成本低廉、抗毀性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于軍事、商業(yè)、航海等部門。近十幾年來，微處理器技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)了短波通信系統(tǒng)智能化、自動(dòng)化程度，極大提高了短波通信的有效性和可靠性，使短波通信從技術(shù)到體制都發(fā)生了重大變革。 本課題的研究內(nèi)容來源于南京市科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)日“基于多網(wǎng)融合平臺(tái)技術(shù)的海上短波通信系統(tǒng)及其無線接入設(shè)備（200801102）”。本學(xué)位論文主要研究其中基于OFDM（Orth

2、ogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用）的短波調(diào)制解調(diào)器（Modem）及其DSP實(shí)現(xiàn)。 論文首先介紹了短波信道的特點(diǎn)、OFDM的基本原理，以及短波通信的兩種傳輸體制及其優(yōu)缺點(diǎn)，分析了采用OFDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)短波Modem的優(yōu)勢。接下來依據(jù)MIL-STD-188-110B標(biāo)準(zhǔn)以及DSP硬件平臺(tái)，對基于OFDM的短波Modem進(jìn)行參數(shù)分析與設(shè)計(jì)，給出調(diào)制器通過一路D/A生成OFDM模擬

3、基帶信號的方法，同時(shí)給出了解調(diào)器通過Hilbert變換和抽取來實(shí)現(xiàn)通過一路A/D采樣生成OFDM符號數(shù)據(jù)的方法。其次，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的信號特性，對基于OFDM的短波Modem信號檢測、頻偏估計(jì)與校正、符號同步、多普勒頻偏估計(jì)與跟蹤、RS編解碼等模塊的算法進(jìn)行比較研究，提出適合本課題的實(shí)現(xiàn)方法。對于信號檢測，提出新的滑動(dòng)窗頻域信號能量檢測方法；對于頻偏估計(jì)與校正，將基于虛載波（Virtual Carrier，VC）的頻偏估計(jì)與校正算法進(jìn)行擴(kuò)

4、展，提出一種具有2倍于原有頻偏估計(jì)范圍的算法，經(jīng)過仿真分析發(fā)現(xiàn)，新算法的MSE與原算法相當(dāng)，可以應(yīng)用到其它OFDM系統(tǒng)的頻偏估計(jì)與校正算法中；對于符號同步，提出一種與接收信號能量無關(guān)的歸一化符號同步方法，通過理論分析以及仿真證明了算法的可行性與優(yōu)越性。 在算法研究的基礎(chǔ)上，本論文對TMS320VC33 DSP硬件平臺(tái)上的A/D、D/A模塊、通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Tra