无人机数据链抗干扰技术的研究与仿真

摘要

现代化的战场战机稍纵即逝，数据链将战争中各个作战单元连接为一个整体，从而使得各个作战单元之间能够实时共享战术情报。因此提高无人机数据链抗干扰性能，保证无人机数据链通信中数据传输的可靠性，成为现代化战争中取得胜利的重要保障。
　　论文首先研究无人机数据链抗干扰中常用的扩频技术，并对多进制扩频和跳频OFDM两项关键技术进行了分析和仿真，在射频带宽相同的条件下，由于多进制扩频技术比直接序列扩频技术多了额外的编码增益，当误比特率等于10-5时，多进制扩频（512,8）的抗干扰性能比直接序列扩频的抗干扰性能提高3.5dB左右。接下来通过仿真分析跳频OFDM技术中单载波模拟OFDM和单频点IFFT运算的对比图，以证明跳频OFDM运用IFFT运算的合理性。
　　然后基于扩频和跳频OFDM提出单一正交码跳频正交频分复用（SOCFH-OFDM）抗干扰方案，分析其发射模块和接收模块的原理，对SOCFH-OFDM方案抗干扰性能进行理论分析，进而在MATLAB平台上进行仿真。仿真结果表明，在高斯白噪声信道条件下，当误比特率等于10-5时，SOCFH-OFDM方案的抗宽带噪声干扰的性能要比正交码时分多子信道扩谱调制（OC-TDMSCSSM）方案的抗宽带噪声干扰性能提高1dB左右，SOCFH-OFDM抗部分频带干扰性能比OC-TDMSCSSM方案的抗部分频带干扰性能提高1dB左右。
　　最后在频谱感知和OC-TDMSCSSM的基础上提出了频谱感知多进制跳频正交频分复用（SSMFH-OFDM）抗干扰方案，分析SSMFH-OFDM方案抗干扰原理。仿真表明，在宽带噪声干扰下，当误比特率等于10-5时，未加频谱感知的SSMFH-OFDM方案抗干扰性能要比OC-TDMSCSSM方案提高3dB左右，在部分频带干扰条件下，前者比后者抗干扰性能提高3dB左右。同时仿真表明，由于在发射端通过感知周围环境频谱的情况来确定SSMFH-OFDM方案的跳频点，在高斯白噪声信道条件下，当误比特率等于10-5时，方案SSMFH-OFDM的抗部分频带干扰性能相比于未加频谱感知的SSMFH-OFDM方案提高了大约2dB。SSMFH-OFDM方案得益于OFDM子载波之间的正交性，其另一个优点是接收端不需要频谱感知模块，降低了无人机数据链接收端的复杂度。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外的研究现状和分析

1.3本文主要研究内容和结构

第二章 现有抗压制干扰技术

2.1通信干扰的类型

2.2抗干扰通信技术

2.3直接序列扩频技术

2.4跳频扩频技术

2.5多进制扩频的原理以及仿真分析

2.6跳频OFDM的原理及仿真分析

2.7本章小结

第三章 单一正交码跳频正交频分复用抗干扰方案

3.1 SOCFH-OFDM方案的发射模块

3.2 SOCFH-OFDM方案的接收模块

3.3 SOCFH-OFDM方案的抗干扰性能分析

3.4 SOCFH-OFDM方案的仿真分析

3.5本章小结

第四章 频谱感知多进制跳频正交频分复用抗干扰方案

4.1 SSMFH-OFDM方案未加频谱感知时的抗干扰性能分析

4.2 SSMFH-OFDM方案的抗干扰性能分析

4.3本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

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