高动态环境中跳频同步技术研究

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1、电子科技大学ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣｆｉＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ论文题目髙动态环境中跳频同步技术研究学科专业通信与信息系统学号２０１５２１２６０１１３作者姓名李曼姝指导教师程郁凡研宄员分类号密级注１ＵＤＣ学位论文高动态环境中跳频同步技术研究（题名和副题名）李曼姝（作者姓名）指导教师姓名程郁凡研究员电

2、子科技太学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别＠士专业名称通信与信息系统论文提交日期２０１８．４．９论文答辩日ｍ２０１７．５．１７学位授予单位和日期电子科技大学２０１８年６月答辩委员会主席评阅人注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｙｇｆｏｒＦｒｅｑｕｅｎｃｙＨｏｐｐｉｎｇＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｉｎＨｉｇｈＤｙｎａｍｉ

3、ｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＡＭａｓｔｅｒＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＤｉｓｃｉｌｉｎｅ：ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓｐＡｕｔｈｏｒ：ＬｉＭａｎｓｈｕＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＣｈｅｎＹｕｆａｎｐｇＳｃｈｏｏｌ：ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ

4、ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已＾＾仑文中作了明确的说明并表示谢意。＇＇Ｖ＃作者签名：冷％＊日期：年ｒ月日４｛论文使用授权本学位论文作

5、者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：曰期：年ｒ月日１摘要摘要ＦｕＨｏＦＨ一跳频（ｒｅｑｅｎｃｙｐｐｉｎｇ，）通信是抗干扰领域中的关键技术之，同步作为跳频通信的关键技术，

6、决定着跳频系统的性能。对于高速飞行的空地通信或空空通信等具有大频偏的高动态环境，频率偏移对时间同步性能有着重要影响，而时间同步性能也决定了频偏估计的准确性，所以如何高效实现高动态环境中的时间同步和频率同步是同步问题的关键。本论文重点研宄了高动态环境中跳频系统的同步技术，提出了适用于高动态环境的两级捕获算法和多级频偏估计算法，研究了基于插值的序列相关定时估计算法和基于Ｇａｒｄｎｅｒ思想的多级定时估计算法，对捕获算法和频偏估计算法进行了理论分析，并且对同步捕获、定时同步和

7、频偏估计性能进行了仿真分析验证。论文的主要内容如下：首先，分析了高动态环境中跳频系统的需求并设计了跳频系统方案。在方案基础上确定系统跳频点数和时隙长度等参数，并据此设计系统帧格式。在系统帧格式的基础上设计了同步帧格式，并提出适应高动态环境的同步方案，详细阐述了本文提出的两级捕获方案及其序列设计。其次，研究了高动态环境常用的同步捕获算法，并推导了本文提出的两级捕获算法理论性能，包括捕获概率和虚警概率，然后仿真对比了传统串行捕获、两级捕获和部分匹配滤波（Ｐａｒｔｉａｌ

8、ＭａｔｃｈｅｄＦｉｌｔｅｒｉｎｇ，ＰＭＦ）算法的性能。仿真结果说明，在较小频偏下，传统算法可以完成捕获过程，但捕获性能比两级捕获算法差０一．６ｄＢ符号速率时左右。当频偏为十分之，由于较大频偏对相关峰值的影响，传统串行捕获算法己经无法完成捕获－ＦＦＴ算法均能很好的，而两级捕获算法和ＰＭＦ０－完成捕获。在相同虚警概率下，捕获概率为．９时法性能优于ＰＭＦＦＦＴ，两级捕获算１－算法．５ｄＢ左右此时ＰＭＦＦＦＴ的算法复杂度远髙于两级捕获算法。，但接下来本文探讨了高动态环境中的频