SBM系统数传与测距实现及其在军事通信中应用
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RS-422通讯技术在导弹系统的应用
RS-422通信技术是一种高速、高可靠性的通信技术,广泛应用于导弹系统中。
本文将介绍RS-422通信技术在导弹系统中的应用。
RS-422通信技术可以用于导弹系统中的实时数据传输。
导弹系统中存在大量的传感器、测量设备等需要实时传输数据的组件,这些组件之间需要进行快速、可靠的通信。
RS-422
通信技术通过差分信号传输的方式,可以有效地抑制信号干扰,提高传输的可靠性和稳定性。
RS-422通信技术支持高速传输,可以满足导弹系统实时数据传输的需求。
RS-422通信技术还可以用于导弹系统中的状态监测和故障诊断。
导弹系统中的各个组件的状态监测和故障诊断对整个系统的运行和维护至关重要。
RS-422通信技术可以实现对导弹系统中各个组件的状态监测,通过传输相关状态信息,实时反馈系统的运行情况。
RS-422通信技术还可以实现对导弹系统中的故障进行诊断,通过传输相关故障信息,帮助快速定位和修复系统故障。
RS-422通信技术在导弹系统中具有广泛的应用。
它可以用于实时数据传输、控制信号传输以及状态监测和故障诊断等方面,提高导弹系统的可靠性和稳定性。
随着导弹系统的
不断发展和升级,RS-422通信技术将继续发挥重要的作用,为导弹系统的性能提升和维护提供有力支持。
RS-422通讯技术在导弹系统的应用RS-422通信技术是一种高速、可靠的串行通信协议,广泛应用于导弹系统中的数据传输。
导弹系统是一种高度复杂且关键的军事系统,其任务是在敌方防御系统的监视下,准确地将导弹引导至目标。
在这个过程中,各种数据需要在导弹和地面控制中心之间进行传输,包括导航数据、目标信息、控制命令等。
由于导弹飞行速度快、环境恶劣,对数据传输的要求非常高。
RS-422通信技术是一种差分信号传输方式,它使用两个相互互补的信号线,称为正信号线和负信号线。
这种差分信号传输方式具有抗干扰性能好、传输距离远、传输速率快等特点,非常适合导弹系统中的数据传输。
在导弹系统中,导弹和地面控制中心之间通常采用RS-422接口进行数据传输。
导弹上的数据传输设备会将要发送的数据转换成差分信号,并通过正信号线和负信号线传输给地面控制中心。
地面控制中心上的接收设备会将接收到的差分信号进行解码和还原,以获取发送方发送的数据。
通过这种方式,导弹和地面控制中心之间的数据传输可以实现高速、可靠的通信。
除了高速、可靠的特点,RS-422通信技术还具有多点通信的能力。
在导弹系统中,可能需要多个地面控制中心同时与导弹进行通信,传输不同的数据。
RS-422通信技术可以支持多个地面控制中心同时接入导弹系统,通过差分信号的方式与导弹进行通信。
这样可以实现多地点之间的数据传输,提高战场的信息传输效率。
RS-422通信技术还可以通过电气特性匹配来提高数据传输的可靠性。
导弹飞行过程中可能面临严峻的电磁干扰和噪声环境,传统的通信协议可能无法满足要求。
RS-422通信技术可以通过电气特性匹配来提高抗干扰性能,有效地减少干扰对数据传输的影响,从而提高了导弹系统的可靠性和稳定性。
RS-422通信技术在导弹系统中的应用非常重要。
它能够满足导弹系统对高速、可靠、抗干扰的数据传输需求,实现导弹与地面控制中心之间的高效通信。
随着通信技术的不断发展,相信RS-422通信技术在导弹系统中的应用将会更加广泛,为导弹系统的性能提升和任务完成提供更强大的支持。
可重构智能超表面在卫星导航系统中的应用展望目录一、内容概览 (2)1.1 背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容与方法 (5)二、可重构智能超表面的理论基础 (6)2.1 智能超表面的概念与特点 (8)2.2 可重构超表面的设计与实现 (9)2.3 电磁特性分析 (10)三、卫星导航系统概述 (11)3.1 卫星导航系统的发展历程 (12)3.2 卫星导航系统的基本原理 (13)3.3 卫星导航系统的性能评估 (14)四、可重构智能超表面在卫星导航系统中的应用原理 (15)4.1 基于可重构智能超表面的波束赋形 (17)4.2 基于可重构智能超表面的信号处理 (18)4.3 基于可重构智能超表面的抗干扰能力 (20)五、可重构智能超表面在卫星导航系统中的性能优化 (21)5.1 性能评估指标体系建立 (22)5.2 性能优化方法探讨 (24)5.3 实验验证与分析 (26)六、可重构智能超表面在卫星导航系统中的实际应用场景 (27)6.1 智能交通系统中的应用 (28)6.2 物联网中的定位与导航 (30)6.3 军事通信系统中的应用 (31)七、结论与展望 (32)7.1 研究成果总结 (33)7.2 存在的问题与挑战 (34)7.3 未来发展方向与前景展望 (35)一、内容概览随着科技的飞速发展,智能化、高精度导航系统已成为现代社会的迫切需求。
作为导航系统的核心组件,地面和卫星导航信号处理单元在定位、导航和授时等方面发挥着至关重要的作用。
传统的地面和卫星导航信号处理单元在面对复杂多变的环境时,往往显得力不从心,难以满足日益增长的导航精度和可靠性要求。
在此背景下,可重构智能超表面作为一种新兴的技术手段,为卫星导航系统的发展带来了新的机遇和挑战。
可重构智能超表面是一种通过改变其物理结构来实现功能调整的超表面,具有灵活性高、适应性强等优点。
将其应用于卫星导航系统,可以有效地提高信号处理能力,增强抗干扰性能,从而提升整个导航系统的稳定性和准确性。
一文介绍uwb测距的原理和应用1. UWB测距原理UWB(Ultra-wideband)是一种无线通信技术,其原理基于短时域脉冲信号的传输和接收。
UWB信号的特点是带宽极宽,信号短暂,能够提供高精度的测距和定位能力。
UWB测距原理主要基于两个方法:TOF(Time of Flight)和TDOA (Time Difference of Arrival)。
1.1 TOF原理TOF原理利用无线信号从发射器到接收器所需的时间来计算距离。
当UWB信号从发射器发送后,它会以速度为c的光速进行传播,经过一段时间后到达接收器。
通过测量信号传播的时间,可以计算出距离。
TOF原理在室内定位和跟踪、车辆制动系统等领域得到广泛应用。
1.2 TDOA原理TDOA原理通过测量信号到达不同接收器的时间差来计算距离。
在多个接收器中,信号到达的时间差可以用来确定信号源与接收器之间的距离。
TDOA原理常用于雷达系统、智能交通和无线定位等领域。
2. UWB测距应用UWB技术的高精度和抗干扰能力使其在各个领域有着广泛的应用。
2.1 室内定位和导航UWB技术在室内定位和导航领域有着重要的应用。
通过在建筑物内部布置多个基站或接收器,结合TOF或TDOA原理,可以实现对移动物体的高精确定位。
室内定位技术在物流管理、智能家居和商场导航等方面发挥着重要作用。
2.2 车载雷达和自动驾驶UWB技术在车载雷达和自动驾驶系统中具有广泛的应用前景。
通过在车辆周围安装UWB传感器,可以实现对周围物体的高精度检测和跟踪。
UWB技术在避免车辆碰撞、智能制动和自动驾驶等方面发挥着重要作用。
2.3 军事和安防领域UWB技术在军事和安防领域也有着重要的应用。
UWB技术可以用于建立高精度的位置感知系统,用于敌方目标探测和防御。
此外,UWB技术还可以用于无线电通信的隐蔽和抗干扰。
2.4 医疗健康监测UWB技术在医疗健康监测领域也有着潜在的应用。
借助UWB技术,可以实现对人体内部的无线监测,如心率监测、呼吸监测和活动监测。
基于低轨卫星互联网的双模通信终端技术目录一、摘要 (2)二、内容概括 (2)三、双模通信终端技术原理 (3)1. 低轨卫星互联网技术 (5)2. 双模通信终端技术概念 (6)四、低轨卫星互联网技术 (7)1. 低轨卫星互联网发展现状 (9)2. 低轨卫星互联网的优势与挑战 (10)五、双模通信终端技术 (11)1. 双模通信终端技术原理 (12)2. 双模通信终端技术分类 (14)六、基于低轨卫星互联网的双模通信终端设计 (15)1. 硬件设计 (16)a. 天线设计 (17)b. 信号处理模块 (18)c. 电源管理模块 (20)2. 软件设计 (21)a. 系统软件 (21)b. 应用软件 (23)c. 数据传输协议 (24)七、基于低轨卫星互联网的双模通信终端实现 (26)1. 系统硬件选型与集成 (27)2. 系统软件开发与调试 (28)3. 系统测试与验证 (28)八、结论与展望 (30)1. 双模通信终端技术的优势与应用前景 (30)2. 未来发展趋势与研究方向 (32)一、摘要本文档重点探讨了基于低轨卫星互联网的双模通信终端技术,低轨卫星互联网以其高速度、广覆盖、低延迟的特点在现代通信领域起到了不可替代的作用。
双模通信终端技术作为实现陆基与卫星网络无缝连接的关键,整合地面通信网络与传统卫星通信网络的优势,显著提高了通信系统的灵活性和可靠性。
本文主要介绍了双模通信终端技术的概念、设计原理、技术难点以及实现方式,同时探讨了其在现代通信领域的应用前景,特别是在偏远地区通信、应急通信以及全球互联网连接等方面的潜在价值。
本文旨在为相关领域的研究人员和技术开发者提供理论基础和实践指导,推动基于低轨卫星互联网的双模通信终端技术的进一步发展。
二、内容概括本文档主要围绕“基于低轨卫星互联网的双模通信终端技术”涵盖了该技术的背景、发展现状以及未来可能的应用前景。
在背景方面,随着全球互联网的快速普及和扩展,网络覆盖范围和通信质量的需求持续提升。
光纤通信系统的军事应用初探
代晓媛
【期刊名称】《无线互联科技》
【年(卷),期】2017(000)015
【摘要】随着现代战争对通信直观性与实时性的要求不断增加,现代军事通信的信息处理、传输和贮存也渐渐融为一体.对于这种形势,光纤通信系统因其自身优秀的性能,它应用将极大程度地满足这些要求,光纤通信系统在军事领域的应用是一种时代的趋势,文章对此进行了初步的探究.
【总页数】2页(P10-11)
【作者】代晓媛
【作者单位】中国人民解放军68108部队,甘肃兰州 730000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.光纤通信系统初探 [J], 陈贤德
2.电子对抗的非军事应用初探 [J], 吴晓芳;张斌;田中成
3.智能手机的军事应用初探 [J], 崔龙;赵琪
4.数字地球及其军事应用初探 [J], 张晓楠;王宏伟;刘汉生;谷宇航
5.虚拟现实新技术军事应用初探 [J], 王修齐;张磊;沈忱
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创新技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 35当人们关注陆战场、海战场、空战场的同时,在距离地面18~50 k m的平流层空间,悄然成为世界争夺的新领域。
被媒体誉为“中国互联网之父”的中国工程院院士刘韵洁直言:“2万 m的平流层就像国际上的公海,已经有国家打算开发,我们也要有所作为。
”很显然平流层将成为发达国家争夺空间资源的新热点。
1 平流层通信概述1.1 平流层通信平流层通信是指用位于平流层的高空平台电台H A P S (H i g h A l t i t u d ePlat form s tations)代替卫星作为基站的通信。
与地面蜂窝系统相比,平流层通信的覆盖区域大、作用距离远、信道衰落小,不但降低了地面建设的费用,而且也降低了周围的环境污染;与卫星通信系统相比,它往返延尺短、自由空间衰耗小、费用低、建设快,有利于实现通信终端的宽带化、小型化和对称双工的无线接入。
1.2 平流层通信平台平流层平台的搭建是实现平流层通信的关键技术。
平台高度通常建议在距地面17~22 k m。
可以用气球、飞艇、飞机、飞船等作为安置转发站的平台。
选择此高度的原因,一是位于航空航线之上;二是此处的平均风速小。
在此空间搭建通信平台既可以克服航空平台滞留时间短、受地球大气影响的限制,又可以发挥航空平台高分辨率、灵活机动的特点;既可以克服航天卫星轨道无法随意变更、飞行周期长的限制,又可以发挥航天平台飞行平稳的优势。
若平台高度在20 k m,则可以实现地面覆盖半径约500 k m的通信区,我国只需要十几台平流层通讯飞艇就可以让通讯信号覆盖大陆地区。
2 国内外现状2.1 国外研究现状平流层通信的战略价值已经引起各国的重视,并成为各国近期研究的热点。
并成为各国近期研究的热点。
美国、欧盟、俄罗斯、韩国、日本、英国、以色列等国家和地区都在投入大量的经费,积极开展平流层通信的技术研究,其中美国走在最前列。
国防科技对第五代移动通信技术军事应用的几点认识 郭 超 于川信 王景芳 内容提要:第五代移动通信技术(5G技术),是网信军民融合产业升级的新引擎,信息强军的新支撑。
5G技术在军事领域的应用还面临着一些现实问题,如信息理念较保守,针对性研究较缺乏,基础设施不完善等。
应当正确认识5G技术军事应用的战略意义,加强5G技术在军事领域的应用推广,坚持需求牵引、服务作战,坚持军民融合、自主创新,坚持统分结合、综合施策,推动军队信息化建设跨越式发展。
关键词:国防科技 军事应用 第五代移动通信技术 中图分类号:E919 文献标识码:A 文章编号:1002-4484(2019)01-0027-04 作者:郭超,军事科学院研究生院,在读博士研究生,专业技术中校;于川信,军事科学院军事法制研究院,研究中心主任,博士生导师,专业技术大校;王景芳,93605部队,工程师,专业技术上校第五代移动通信技术,简称5G技术,其性能指标是高数据速率、低延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
5G 技术有三种主要类型的使用场景,即增强型移动宽带、超可靠低延迟通信和大规模机器类型通信。
与现有通信网络相比,5G技术在传输速率和稳定性方面有质的飞跃,不仅意味着更快的数据传输速度和更大的网络容量,还将为无限量机器间的网络连接与日常通信提供基础,可满足我军未来作战的通信任务需求,当为我军信息化建设中值得重点关注的技术领域。
一、5G技术军事应用的战略意义当前,围绕5G技术的大国竞争日趋激烈,以“五眼联盟”为代表的西方情报体系,纷纷以国家安全和军事威胁为借口,在5G技术产业领域对我国采取各种围堵手段。
美国更是寻求通过主导5G系统标准化,促进地面移动通信系统与卫星通信系统的无缝融合,推动新一代空地一体化通信网络建设和军民共用通信系统构建,以期达到改变未来战场信息指挥体系的目的。
由此可见,5G技术具有较强的军事应用价值。
抢占5G技术军事应用的先机,具有重大的战略意义。
超宽带(UWB)技术及其军事应用摘要:文章简要介绍了超宽带技术的概念、原理和主要技术特点,对超宽带技术在军事上的应用进行了探讨和分析。
关键词:无线通信;超宽带(UWB)技术;军事应用伴随着无线通信技术的快速发展,不同种类的无线通信系统不断涌现,使得可使用的频谱资源日渐趋于饱和。
但是,无线通信系统的要求标准也在不断提高:更高的数据传输速率、成本更低以及功耗更小。
UWB技术独树一格,它将会为无线局域网LAN、个人域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高宽带并且相对简单的无线通信技术。
超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它开发了一个具有对信道衰落不敏感;发射信号功率谱密度低,有截获能力,系统复杂度低,能提供数厘米的定位精度等特点。
适用军事通信应用中。
1短距离无线通信技术简介近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线通信技术与移动通信技术——蓝牙技术、射频识别技术、UWB技术等都取得了令人瞩目的成就。
短距离无线通信通常指的是100 m以内的通信,分为高速和低速两类。
高速短距离无线通信最高数据率>100 Mbit/s,通信距离<10 m,典型技术有高速UWB。
低速短距离无线通信的最低数据速率<1 Mbit/s,通信距离<100 m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。
2超宽带(UWB)技术了解超宽带技术,首先要明白什么是“超宽带”,2002年美国联邦通信委员会颁布的频谱规划得到人们的普遍认同。
它是指信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)大于0.2或绝对带宽大于500 MHz的技术,在无需授权机制下允许的通信频谱范围为3.1~10.6 GHz,并在这一频率范围内,带宽为1 MHz的辐射体在三米距离处产生的场强不得超过500 V/m,相当于功率谱密度为75 nW/MHz,即41.3 dBm/MHz。
超宽带无线技术从信号形式来看,大体可分为两大类:一类是基带窄脉冲形式; 另一类是带通载波调制方式。
RS-422通讯技术在导弹系统的应用
RS-422通信技术是一种高速、远距离传输数据的技术,在导弹系统中有着广泛的应用。
下面将详细介绍RS-422通信技术在导弹系统中的应用。
导弹系统是一种高度机密的系统,需要确保数据的安全性和可靠性。
RS-422通信技术采用差分信号传输,可以有效地抵抗外部电磁干扰,提供更高的抗干扰能力。
这对于导弹
系统来说非常重要,因为导弹系统往往在恶劣的环境下工作,可能受到强大的电磁干扰。
RS-422通信技术能够确保导弹系统的数据传输准确可靠,不会受到干扰的影响。
导弹系统的通信距离一般比较远,需要远距离传输数据。
RS-422通信技术支持长距离传输,最远可达1200米,对于导弹系统来说是非常适用的。
通过RS-422通信技术,导弹
系统可以实现与地面指挥中心或其他关键设备之间的远距离通信,为导弹系统的运行提供
了更大的灵活性和可靠性。
导弹系统通常需要同时传输多个信号。
RS-422通信技术支持多节点通信,可以同时传输多个信号,提供更高的数据传输效率。
在导弹系统中,不仅要传输命令、控制信号,还
需要传输图像、音频等数据,RS-422通信技术可以满足这些需求,有效地提高了导弹系统的通信能力和数据处理能力。
RS-422通信技术还具有低功耗、低噪声等优点,非常适用于导弹系统这种对性能要求严格的应用场景。
由于导弹系统往往具有体积小、重量轻的特点,需要尽量减少功耗和热
量的产生,RS-422通信技术能够满足这一需求,为导弹系统设计提供了更多的灵活性和选择空间。
2010年第12期,第43卷 通 信 技 术 Vol.43,No.12,2010 总第228期 Communications Technology No.228,TotallySBM系统数传与测距实现及其在军事通信中应用唐赛芬①②, 万 群①, 王宇舟①(①电子科技大学 电子工程学院,四川 成都 611731;②电子10所共性技术部信号处理室,四川 成都 610036)【摘 要】序列平衡调制配以跳频、比相单音测距、和近正交二进制移相键控(BPSK)调制数据块码,可以同时进行抗干扰数据传输和距离测量,数传和测距性能优越,适宜于军事通信网上广泛使用;本文介绍序列平衡调制的数学模型、系统结构、调制、解调、测距的实现原理与方法、及其数据传输和测距性能。
适于高速数据链的目标跟踪与命令传输、军事Ad hoc 网路、mesh网络、军用认知无线电网络等。
【关键词】序列平衡调制;测距;跳频;移相键控调制【中图分类号】TN76 【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2010)12-0066-04SBM Data Transmission, Ranging Implementation and Applicationin Military CommunicationsTANG Sai-fen①②, WAN Qun①, WANG Yu-zhou①(①School of Electronic Engneering, UESTC, Chengdu Sichuan 611731, China;②The 10th Reasearch Institude of CETC, Chengdu Sichuan 610036, China)【Abstract】Sequentially balanced modulation, with frequency hopping, phase-comparison tone ranging, and pseudoorthogonal block coding of BPSK data for simultaneous data transmission and ranging, and for its excellent data transmission and ranging performance, is suitable for widespread use in military communications on-line. This article describes the sequence of balanced modulation model, system structure, modulation, demodulation, ranging implementation principles and methods, including data transmission and ranging performance. It is applicable to the high-speed data link for target tracking and command transfers, military Ad hoc networks, mesh networks, military networks, cognitive radio and so on.【Key words】SBM;ranging;frequency hopping; PSK0 引言在现代军事通信应用领域,为了达到抗干扰的目的,扩频技术已经成为一种趋势。
主要的方式有两种:带有伪随机噪声序列(PN)的直接序列扩频系统(DSSS)和跳频系统(FH)[1]。
DSSS系统是带有相干载波的,在数据传输方面利用移相键控调制方式进行传输。
而FH系统在数据传输方面是带有非相干载波的移频键控方式进行传输的。
这里介绍的序列平衡调制(SBM)配以跳频、比相单音测距、和近正交BPSK调制数据块码,来实现同时抗干扰数据传输和测距[2]。
因此,与通常的FH系统或是DSSS系统是完全不一样的。
数传功能可以抗干扰、抗截获;测距功能利于测距定位,利于终端设备组网、简化入网搜索过程。
其系统性能更加优越,适于高速数据链的目标跟踪与命令传输[3-4]。
1 基于SBM的调制与解调系统设计1.1 信号模型1.1.1 SBM调制波形信号模型如下:[](,)()cosi i s ci ci m mD t p t t tθωφωφ=++++[]()cos()s P ci ci m m ip t T t tωφωφθ−+−++,(1)其中,()sp t是周期为PT的脉冲,2πci cifω=是相位为ciφ的第i个载波角频率,且角频率ciω和相位ciφ在每一对脉冲当中都是不同的;2πm mfω=是相位为mφ的测距音频角频率,而侧音角频率mω和相位mφ是固定不变的。
iθ是BPSK编码数据,BPSK 数据“0”或“π”与表示脉冲对的二进制数字“0”或“1”相一致。
这种在较宽频谱范围内且能够抗干扰的SBM 波形,跳变是简单可行的,并且在每一个脉冲对中的单个脉冲不会改变相位的相干性。
1.1.2 数据解调由式(1),脉冲对由频率为ci m f f +的上测音和频率为ci m f f −的下测音的发射序列组成,由上测音和下测音相位之间的差值可以检测数据。
这些脉冲对的频率与时间的关系如图1所示。
ppf c f c f f c 图1 L 个脉冲对的频率跳变过程每一个脉冲对的相位差i φΔ都包含在式(1)中,用d t τ−来代替式(1)中的t ,用上边带频率ci m ωω+和下边带频率ci m ωω−的差值来产生相位差。
加入高斯白噪声,可以得到以下形式的相位差:()22i i m m d ui li φθφωτηηΔ=+−+−,1,2,,i L =⋅⋅⋅, (2) 其中,d τ是单边带传播延迟,而ui η和li η是上下边带的噪声相位,概率密度函数()()20d exp 2πp xp x x R ηη∞⎡⎤=−+−⎣⎦∫,02πη≤≤, (3) 其中,0/P P R ST Ν=是输出匹配滤波器的信噪比,S 是传输信号的能量,0Ν是单边带噪声谱密度。
脉冲相位差[5]的一般形式可表示为:0()i i i φθθψΔ=++, (4) 其中,022m m d θφωτ=−是与测距相关的相位,i ui li ψηη=−是上下边带的噪声相位差。
ui η和li η是加了高斯白噪声放入随机独立变量。
即i ψ,1,2,,i L =⋅⋅⋅也是随机独立变量。
1.2 调制解调实现图2 SBM 解调波形原理每一个脉冲对都是在一组随机选择的载波下传输的,载波频率的带宽比前置匹配滤波器的带宽大很多,这样可以提高信噪比并且增强抗干扰能力。
每一个滤波器通过脉冲对的一个脉冲,这样可以防止符号间的干扰,这个干扰是由两个脉冲对相互作用产生的。
该系统用一个时间延迟pr T ,即脉冲对周期P T 一半。
因此,脉冲对的第一个半脉冲信号被延迟脉冲对持续时间的一半,并且被存储起来,和下一个到来的脉冲对的半脉冲信号以相位形式一起作用。
这个积分存储器用来改变每一个输出信号的信噪比而两个输出的反正切形式用来产生相位误差φ+ [5-6]。
这个i η是由前一个脉冲对的半脉冲和数据相位i θ引起的,并且仅出现在脉冲对的第二个半脉冲上。
这样可以把符号间的干扰和延迟误差一起考虑,仿真时就只需考虑延时误差。
1.3 仿真结果图3是发送数据和调制波形的仿真。
(a) 发送信号(b) BPSK 调制信号(c) 跳频信号(d) 脉冲对波形图3 发送数据和调制波形的仿真2 SBM 的测距过程2.1 测距系统结构对于测距雷达,其测距方程为12d c τ=,式中,c 为光在大气中的传播速度。
测距主要就是测传播时延τ[5]。
SBM 的测距和数传过程都是采用矢量相位比较技术来实现的,这种方式都是由时钟来控制的。
SBM 调制的具体测距过程如图4所示。
译码下行链路数据译码下行时延Δ图4 利用SBM 系统测距示意f /H z无论在什么样的情况下,高速测距的精确性都取决于相位偏移[5]。
在单边带测距系统中,在发送端和接收端各使用一个参考时钟,两个时钟的采用相同的频率进行跳变,以至于能够用该复制形式来匹配接收到的波形。
而在参考时钟和接收机的时钟之间的时间转移量能够保证接收到的和本地的频率能够确切地连接起来,即为距离。
2.2 测距实现原理设发射的信号波形为S SBM (t ),其回波为S SBM (t -T δΔ),这里T δΔ表示测距信号的传播时延。
d T Δ是本地信号的时间位移,也是对时延的估计。
相关函数为:()()sbm sbm d R T R T T δΔ=Δ−Δ。
该过程的难点是有多少形式是不匹配的。
SBM 调制系统能够解决这个问题。
SBM 调制的两个载波的相位差角就是对偏移量的一个直接测量。
实际上,当相位差为0时,则接收到的和复制的波形则完全匹配。
相位差是直接和偏移量相 关的:/720R T δφΔ=Δfm 。
(5)R φΔ是角度偏移量而fm 是音频频率在GHz 以上的单位。
仅用一个脉冲以这样的形式来估计,精确性是非常难做到的,但是用一组脉冲对则能够产生在噪声干扰的条件下产生非常精确的估计。
图5就是一组脉冲对向量的例子且能够抗干扰和噪声。
如果能够选择适当的一组脉冲对,并进行平均,那么SNR 能够被提高且偏移相位误差也能被消除。
(例如,由正余弦的不对称性,线性延迟,混频偏移,符号键的干扰等等产生的误差)。
图5 平均矢量与单位矢量的转化2.3 SBM 与DSSS 测距的性能比较用DSSS 进行测距与SBM 进行对比:DSSS 系统[4]在测距方面的精确性是高的码元速率,与FH 系统的低跳变频率形成对比。
分析表明FH 系统运用SBM调制能够产生更好的测距系统[6-7]。
一般地对于宽带噪声中的任意波形的时间精度的表达式可以用以下方式表达:τσ=其中2()d ()d f f S f f S f fσ∞−∞∞−∞=∫∫。
Ε是信号能量,2ΝΟ是双边带频谱密度,()S f 测距信号基带频谱密度。
测距精确度R σ由以下形式确定:2R C τσσ=, C 是光速。
在SBM中的作为脉冲对进行传输的两个载波(CW )频率,在频率跳变时抑制它们的载波频率,在频率不跳变后,该系统表现得像两个频率载波测距系统。
这个系统的时间精确度可表示为:s τσf Δ为带宽相当于脉冲对中两个载波的频差,且ρ=ΕΟ。
在DSSS 系统中,因为非相干调制,延迟锁相环的均方跟踪误差如下:()1221DLLA S σΝ⎡⎤+⎥⎥⎦。