STANAG 4285通信标准的低复杂度迭代接收机设计

摘要

基于STANG4285标准的通信系统工作在短波频段内，而短波的各种传播方式及传输介质决定了短波信道是一种多径的，时变的，多干扰的复杂信道，从而使接收信号通常都带有较为严重的码间干扰，这给接收机如何正确恢复发送信号提出了较为苛刻的要求。本文就是为了设计实际系统中能够满足系统性能要求，而在硬件实现时又能够承受其计算量的低复杂度迭代接收机。
　　本文首先简要介绍了短波的传播方式，传输介质对短波通信的影响，在此基础上利用Matlab仿真实现了短波信道的经典模型Watterson信道模型。接着详细分析了北约组织制定的STANAG4285物理层标准中的传输链路，并搭建了Matlab模拟发射机。根据短波信道快速时变的特点，本文研究了 LMS自适应信道估计算法，并将估计结果用于后续的迭代均衡算法。然后本文重点研究了接收机中几种传统的低复杂度Turbo均衡算法，详细阐述了如基于MMSE，MMSE-DFE，SFIC等的迭代均衡算法原理，并对比分析了这几种算法的误码性能和实现复杂度。为更好地实现误码性能与复杂度的优化折中，本文还提出了混合迭代均衡接收机结构。
　　由于在选择最佳接收机模型时，不仅仅要考虑均衡算法本身的复杂度、迭代收敛速度和误码性能，还要考虑到迭代次数对软输入软输出译码器复杂度造成的影响。通过本文的研究表明，对采用8PSK调制的STANAG4285短波通信标准，基于SFIC均衡算法的迭代接收机具有最佳的BER性能和复杂度的折中。

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缩略词表

主要数学符号表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 短波通信标准及信道模型

1.3 均衡技术的发展及研究现状

1.4 本文的主要工作及架构

第二章 短波信道模型及自适应信道估计

2.1 短波信道的传输特征

2.2 短波信道对通信的影响

2.3 短波信道的Watterson 模型

2.4 LMS自适应信道估计

2.5 本章小结

第三章 STANAG 4285传输链路及其迭代均衡接收机

3.1 引言

3.2 STANAG 4285的关键模块分析

3.3 接收机最佳结构及传输模型

3.4 接收机的迭代均衡技术研究

3.5 本章小结

第四章 接收机性能仿真结果及比较

4.1 链路仿真条件

4.2 不同迭代均衡算法的接收机性能仿真结果

4.3 不同迭代均衡算法的接收机性能比较

4.4 均衡算法的复杂度分析及最佳迭代接收机

4.5 本章小结

第五章 全文总结及展望

5.1 本文主要工作及贡献

5.2 未来的研究方向

致谢

参考文献

硕士研究生期间的研究成果

个人简历