差分跳频系统中HARQ关键技术研究

摘要

作为重要的军事通信方式，近年来短波差分跳频通信的发展可以说是突飞猛进，CHESS电台的问世让人们把短波通信研究方向的热点也转向了差分跳频通信，更是让人们重新看到了短波通信的优势和前景。
　　目前在差分跳频系统性能方面已有大量研究，而对差分跳频系统中的差错控制方面研究较少。混合自动请求重传（Hybrid Automatic Retransmission reQuest， HARQ）是保障通信系统可靠、高速、高效工作的一种重要的差错控制技术，因此本文研究的重点就是基于差分跳频的HARQ系统，主要内容如下：
　　首先，本文介绍了短波差分跳频通信系统的基本原理及其发展，描述了基于差分跳频的HARQ系统的基本模型，并将码合并技术引入到差分跳频通信系统之中，详细阐述了码合并原理，介绍了码合并HARQ系统的框图。
　　其次，本文分析了码合并HARQ系统的性能，主要是在差分跳频通信基础上分析并得出了码合并HARQ系统的误比特率、误帧率、平均传输次数上界公式和有效数据通过速率。理论计算和仿真表明了理论分析的正确性，与无码合并的HARQ系统相比码合并技术的引入使差分跳频系统的丢包率和平均传输次数更低，从而提高了系统的信道利用率和吞吐量。
　　再次，通过分析单独依靠码合并技术对差分跳频系统性能的改善是不够的，于是提出引入自适应调制编码（Adaptive Modulation and Coding，AMC）、帧长自适应和速率自适应等关键技术对码合并HARQ系统进行改进，以使差分跳频系统性能更佳。分别对AMC、帧长自适应、速率自适应关键技术的原理作出了较为详尽的阐述，对相应的算法也进行了详细的叙述，分析并给出了最优帧长公式，系统吞吐量公式。并进行了大量仿真实验，结果表明这些技术的引入相对于目前的差分跳频系统而言可以进一步提升系统的性能和效率。

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缩略词表

第一章 绪论

1.1短波通信及其发展

1.2差分跳频通信技术及其发展现状

1.3 HARQ技术及其发展

1.4论文研究内容及结构安排

第二章 短波差分跳频通信系统及其HARQ

2.1差分跳频通信系统的原理

2.2差分跳频通信系统中的码合并HARQ

2.3本章小结

第三章 码合并HARQ系统性能分析

3.1 AWGN信道下码合并HARQ性能分析

3.2瑞利衰落信道下带码合并的HARQ性能分析

3.3本章小结

第四章 码合并HARQ系统中的关键技术

4.1自适应调制编码

4.2帧长自适应

4.3速率自适应

4.4跨层HARQ系统

4.5本章小结

第五章 结论

5.1全文总结及贡献

5.2下一步研究方向

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士研究生期间完成的工作

申请专利