电离层Chirp探测信号处理及应用研究

摘要

该文主要在阐明短波通信的背景、短波信道的描述方法以及相关探测技术等基础上,对短波Chirp探测技术和原理、Chirp探测信号的参数提取和处理技术及方法进行了研究.对短波信道的多径效应及描述方法进行了重点研究和分析,提出发如何从多径音频信号(Chirp探测技术是将多径转换成音频信号)中提取多径时延散布、信号能量等参数的具体算法.通过计算机仿真计算,对多径时延散布值与多径最大时延差进行了比较.仿真结果表明:用时延散布值描述短波信道的多径效应比用最大时延差描述更符合实际情况.该文有关的研究成果已应用于具体的X型号任务中.通过实际运行效果和试验表明:该文提出的Chirp探测信号参数提取和处理算法是正确的,与过去的处理算法相比,在相同的传输条件下,能寻找出更多的优质频率.

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第一章绪论

1.1短波通信的重要性

1.2电离层探测及频率管理技术的发展

1.2.1短波频率管理

1.2.2电离层探测测量

1.3短波实时探测的必要性

1.4短波电离层探测技术体制

1.4.1脉冲探测法[4]

1.4.2多音连续波法[5]

1.4.3 FSK数据信号法

1.4.4 Chirp探测法[6]

1.5技术体制比较

1.6研究课题来源及主要研究内容

1.6.1研究课题来源

1.6.2主要研究内容

1.7本章小结

第二章短波电离层信道特征及描述

2.1电离层结构及传播形式

2.1.1电离层结构

2.1.2短波传播形式

2.2短波信道特点[4]

2.3最高可用频率

2.4多径时延特性

2.5短波信道表述方法

2.5.1信道基本模型

2.5.2线性时变系统模型

2.5.3散射函数

2.6本章小结

3.1概述

3.2 Chirp探测系统组成

3.3多径时延测量原理

3.4信号能量的测量

3.5本章小结

第四章短波Chirp探测信道参数提取及处理技术

4.1概述

4.2音频信号频谱分析

4.2.1主要参数的确定

4.2.2频谱分析数据描述

4.3探测信号检测

4.4传播模式提取

4.5信道参量提取

4.5.1最高可用频率测量[14]

4.5.2多径时延测量

4.5.3能量测量

4.6信道参数处理技术[14]

4.6.1加权处理算法

4.6.2过滤处理算法

4.6.3参数平均处理算法

4.7本章小结

第五章计算机仿真分析

5.1信道参数提取算法仿真

5.2时延散布与多径信号强度和时延的关系

5.2.1两条多径传播路径的仿真分析

5.2.2三条多径信号的仿真

5.3本章小结

第六章Chirp探测参数处理技术在频率管理中的应用

6.1概述[15]

6.1.1频率管理系统的作用与地位

6.1.2频谱管理发展动态

6.1.3频率管理技术的发展趋势

6.2短波频率管理系统的组成及功能[16]

6.2.1系统组成

6.2.2主要功能

6.2.3主要工作过程

6.3Chirp探测信号处理技术的应用处理流程

6.3.1应用处理流程框图

6.3.2频率质量计算[4]

6.3.3频率质量排序

6.4具体应用情况

6.4.1电离图去噪处理

6.4.2多径时延参数提取

6.4.3通信试验验证情况[3]

6.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢