OFDM在短波通信中的应用研究

摘要

短波通信在现代通信中一直占据着重要地位，是远距离无线通信的重要手段之一，其通信的速率和效率长期以来都是广受人们关注的问题。但是，由于受到其带宽较小和信道复杂多变的限制，尽管出现了各种各样的新型调制和传输技术，短波通信速率提高的问题仍然没有从根本上得到改变。OFDM是一种新型的多载波调制技术，它可以有效地利用有限的频段，在提高频谱利用率的同时增加系统的信息传输速率；它同时也大大降低了系统对均衡的要求。
　　OFDM的出现促进了各种通信技术的发展，也使短波通信面临新的机遇和挑战。将OFDM应用于短波通信，可以减少带宽对短波通信速率的限制、降低多径等信道特性对系统的影响、提高信息的传输速率。因此，OFDM在短波通信中的应用具有相当大的吸引力。
　　本文主要对使用大规模数字信号处理器实现短波OFDM基带部分的理论和方法进行研究。
　　文中首先简要介绍了短波OFDM通信系统的研究背景、研究短波OFDM系统的理论与实践\，重点分析了短波OFDM系统主要的技术细节，包括短波信道模型的构建、发射机/接收机/射频部分的实现等。
　　随后，通过理论与仿真相接合的方式，重点分析了短波OFDM系统实现过程中的两个关键技术：同步技术和峰平比消减技术。在同步技术方面，针对分组检测判决变量大小不确定的问题，我们对延时相关算法进行了部分改进；同时，通过完全的时域方法完成OFDM符号检测和频率误差估计，降低了实现的复杂度。在峰平比消减方面，我们对几种常用的方法进行了比较，并采用便于实现的削波滤波方法对其效果进行了仿真说明。
　　最后，重点介绍了短波OFDM基带部分的DSP实现细节。从短波信道的参数设定开始，我们逐步分析了短波OFDM基带部分实现过程中需要考虑的纠错编码、IFFT/FFT的实现、同步方法和削波滤波方法等的具体实现过程，并对它们的性能进行了仿真。

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图表目录

符号及缩写列表

第一章 绪论

1.1短波通信的特点及在军事通信中的地位

1.2 OFDM技术的发展历史和研究现状

1.3本文所要解决的问题

1.4本文的内容安排

第二章 TMS320VC5509简介

2.1 TMS320VC5509 概述

2.2 TMS320VC5509 CPU结构[24,32]

2.3 TMS320VC5509的外围接口[22,23]

第三章 短波OFDM通信系统的设计考虑

3.1引言

3.2 连续时间OFDM通信系统基本原理

3.3 离散时间OFDM通信系统及其设计要求

3.4短波OFDM通信系统的实现考虑

第四章 短波OFDM系统中的关键技术研究

4.1引言

4.2同步技术

4.3峰平比消减技术

第五章 短波OFDM系统基带部分的DSP实现

5.1引言

5.2仿真参数设定

5.3数据的FEC编码

5.4 IFFT及FFT的DSP实现

5.5同步技术的DSP实现

5.6削波滤波算法的DSP实现

第六章 结束语

6.1已完成的工作和结论

6.2有待进一步解决的问题

致谢

参考文献

附录一