【摘 要】
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作为现代战争中不可或缺的重要环节,无人机通信以其高有效性的特点在复杂多变的战场通信环境中能够保障作战单元准确接收作战信息,并且实现精准打击。无人机数据链是无人机通信的基础,其主要作用是搭建起指挥平台与作战单元之间通信的桥梁。单一正交码跳频正交频分复用（SOCFH-OFDM）传输方法因其传输速率高,抗干扰性能好被应用于无人机数据链通信中。但是随着当前干扰技术的快速发展,外界通信环境日趋复杂,对通信系
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作为现代战争中不可或缺的重要环节,无人机通信以其高有效性的特点在复杂多变的战场通信环境中能够保障作战单元准确接收作战信息,并且实现精准打击。无人机数据链是无人机通信的基础,其主要作用是搭建起指挥平台与作战单元之间通信的桥梁。单一正交码跳频正交频分复用（SOCFH-OFDM）传输方法因其传输速率高,抗干扰性能好被应用于无人机数据链通信中。但是随着当前干扰技术的快速发展,外界通信环境日趋复杂,对通信系统的抗干扰能力要求越来越高,SOCFH-OFDM方法的隐蔽性略显不足,而应用于射频部分的扩展频谱通信技术与应用于基带部分的信道编码技术能够有效地提高系统通信性能。因此在深入分析了SOCFH-OFDM传输方法原理的基础之上,将扩展频谱通信技术和信道编码技术与之相结合构建出新型的传输方法对于对抗电磁干扰具有实际意义和价值。本文在对无人机数据链工作机理进行研究的基础之上,对无人机数据链常用的扩频技术、跳频正交频分复用技术和信道编码技术等具有抗干扰特性的方法进行了深入分析,重点分析了SOCFH-OFDM传输方法的传输特点,在这些抗干扰方法的基础之上本文提出了一种伪随机正交码跳频正交频分复用（PNOCFH-OFDM）抗干扰传输方法。进一步,对该方法的抗噪声性能和抗干扰特性进行了理论分析,再通过MATLAB仿真软件对该传输方法的信号产生与接收过程进行了仿真,并仿真对比了其与单一正交码跳频正交频分复用传输方法的抗噪声性能和抗干扰性能,仿真结果表明PNOCFH-OFDM传输方法比SOCFH-OFDM传输方法具有更好的抗干扰能力,在误码率为0.01时PNOCFH-OFDM传输方法要比SOCFH-OFDM传输方法的抗全频带干扰性能提高2.5dB;部分频带干扰下PNOCFH-OFDM方法传输性能较SOCFH-OFDM方法性能要高出2.4dB;在梳状谱干扰下两种传输系统的抗干扰性能相差达3.5dB。立足于提升无人机数据链通信的可靠性,本文将信道编码技术引入到PNOCFH-OFDM传输方法中,提出了三种基于信道编码的改进型PNOCFH-OFDM的传输方法,构建了系统模型并分析了信号发送与接收机理,仿真分析了三种传输方法在AWGN信道下的抗干扰性能。仿真结果表明改进型的结合LDPC编码的传输方法的抗干扰性最强,码率为1/3且信干比大于-8.3dB即可实现可靠传输。但是并非结合信道编码的PNOCFH-OFDM系统一定能够实现抗干扰性能的提升,其中结合2/3码率卷积编码的传输方法在信干比小于-8.8dB时的抗干扰性能比未进行任何编码时的系统在同等信干比条件下性能要差。因此基于LDPC编码的PNOCFH-OFDM的传输方法在强干扰下抗干扰性能优越,误码率为10-3时,该方法在全频带干扰、部分频带干扰和梳状谱干扰下信干比分别为-5.6dB、-7.8dB和-22.8dB。
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