抗干扰无线紫外光通信组网技术研究

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在复杂战场环境下,传统无线射频通信会受到敌方严重的电磁干扰,在这种情况下,考虑采用紫外光通信技术可以在强电磁干扰下实现有效通信。并且在复杂地形情况下,紫外光可以通过非直视的方式完成通信,有着极强的地形适应性,其全方位特性也很适用战场环境,因此在复杂战场环境下紫外光通信是一种有效的补充通信手段。在特定环境下为满足以班、排为单位的战斗小组间的通信需求,为保证链接的可靠性,优先考虑具有中心节点的星型结构网络作为组网的组成方式。在星型网络结构中引入CDMA技术构建紫外光通信组网,保证知悉相应地址码的用户才能解调出对应的基带信号,提升了抗干扰性能。信道编码技术中,低密度奇偶校验(LDPC)码纠错性能良好,可逼近香农极限,本文将CDMA技术和LDPC信道编码技术联合应用于紫外光通信组网中,降低了紫外光通信系统误码率,提高了系统的抗干扰能力。研究具体内容如下:1.研究了CDMA技术在紫外光通信组网中的应用。给出了多用户紫外扩频通信系统的组网形式,并给出了其中节点完成收发通信的基本组成结构。在仿真平台上搭建了多用户CDMA紫外扩频通信系统,分析比较不同通信方案下系统的误码率。仿真结果也证明了增加Walsh码的阶数可以降低系统的误码率。同时仿真结果也证明了收发端仰角的增大会使得系统误码率增大。2.研究了LDPC码在多用户CDMA紫外扩频通信系统中的应用。在紫外光通信系统工作在非直视方式下的基础上进行仿真,调制方式选择BPSK,改变LDPC码中不同的参数,对系统的误码率性能进行了仿真分析。仿真结果表明,引入LDPC编码后,系统误码率明显降低。译码器选用软判决译码算法,最大迭代次数越大、码长越长,码率越小,系统的传输准确性越好。3.研究了RAKE接收机的基本组成结构和基本原理。在多用户CDMA直接序列扩频紫外光通信系统中应用RAKE接收机技术,在仿真平台上搭建了RAKE接收机模型,分析比较不同通信方案下系统误码率,仿真结果表明最大比合并方式下,RAKE接收机性能最优。适当增加抽头数也可以改善RAKE接收机性能。由此可见,在非直视工作方式下,在以班、排为单位的战斗小组的星型结构组网中联合使用CDMA技术和LDPC编码能降低系统误码率,提升系统的抗干扰性能。
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