用于窄帶天線高頻帶利用率通信方法研究.pdf

1、當(dāng)飛行器以超高的速度在航行時(shí)會(huì)形成“等離子鞘套”，造成通信黑障。由于等離子體對(duì)電場(chǎng)有屏蔽作用，但它對(duì)磁場(chǎng)卻不存在屏蔽作用，而小環(huán)天線是一類廣泛用于短波通信中的磁場(chǎng)天線，其近場(chǎng)能量中磁場(chǎng)強(qiáng)度比電場(chǎng)強(qiáng)度大的多，且具有很小的尺寸，便于攜帶，因而我們可以考慮采用小環(huán)天線作為發(fā)射天線，利用磁波傳遞信息，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)跨越黑障通信具有重要意義。
　　本文的目標(biāo)是在小環(huán)天線中心頻率10.099MHz、帶寬5kHz的條件下，在小環(huán)天線傳輸頻率特性的限

2、制下，選擇適合小環(huán)天線的窄帶調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)通信。需要使所選的這種窄帶通信方式所需求的傳輸頻帶盡可能的窄，并且碼率盡可能的高，從而達(dá)到使得利用小環(huán)天線作為發(fā)射天線的這種通信方法的頻帶利用率盡可能高的目的。
　　小環(huán)天線超窄帶通信系統(tǒng)以小環(huán)天線為發(fā)射天線，對(duì)小環(huán)發(fā)射——接收天線組建立電路模型，求解電路的傳輸函數(shù)，由于小環(huán)天線的相頻特性非線性，群時(shí)延非常數(shù)，在對(duì)各種超窄帶通信方法的適用性做了詳細(xì)分析后，選擇采用一種相位變化連續(xù)、不含直流分

3、量、幅度—頻率—相位聯(lián)合調(diào)制、被稱之為最小波形差鍵控（VWDK）的調(diào)制方式；對(duì)VWDK調(diào)制方法的波形結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行了研究，對(duì)其功率譜密度的理論表達(dá)式和相關(guān)解調(diào)的理論誤碼率進(jìn)行了推導(dǎo)并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，最后對(duì)VWDK調(diào)制信號(hào)去離散譜，對(duì)其帶寬進(jìn)行進(jìn)一步壓縮，并對(duì)超窄帶調(diào)制的關(guān)鍵部分：發(fā)送端濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)濾波后的信號(hào)頻譜、相干解調(diào)誤碼率、帶寬、頻帶利用率一一作了分析；鑒于小環(huán)天線相頻特性的非線性會(huì)造成經(jīng)由它發(fā)射的信號(hào)的波形失真，設(shè)計(jì)了FI

4、R數(shù)字逆濾波器，對(duì)已調(diào)信號(hào)作預(yù)畸變處理。在論文的最后，對(duì)補(bǔ)償?shù)男Ч?，包括補(bǔ)償前后接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的相關(guān)性、補(bǔ)償前后接收信號(hào)的相關(guān)檢測(cè)性能進(jìn)行了對(duì)比。
　　利用Matlab仿真了整個(gè)小環(huán)天線超窄帶通信系統(tǒng)的通信過程，仿真條件：采用VWDK調(diào)制碼速率100kbps，調(diào)制參數(shù)α=0.92，載頻10.099MHz，天線帶寬5kHz。發(fā)送端經(jīng)一次IIR濾波，濾波帶寬為5kHz，頻帶利用率高達(dá)近20bps/Hz。相關(guān)解調(diào)性能方面：經(jīng)小環(huán)天線