基于飞行轨迹的无人机通信信道仿真

通过分析无人机之间无线链路的传播损耗、多普勒频率和多径时延等特征参数,提出 一种基于三射线的无人机通信信道模型,并给出了无人机飞行轨迹在不同坐标系中的转换公 式及已知飞行轨迹求解信道模型参数的方法。最后针对两种不同的典型飞行场景,对无人机 通信链路的多径时延、传输损耗及多普勒频率算法进行了仿真验证,并获得了基于飞行轨迹 的无人机空空数据链信道模型。该模型对无人机数据链系统参数选取、物理层算法设计和性 能分析等具有重要意义。     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

LDPC码译码失败及抗突发误码研究

介绍了LDPC码的基本原理和理论基础,运用计算机仿真等手段,对译码中的译码失败情况、译码迭代次数进行了分析,并就存在强突发干扰的信道给出了一种改进译码方案.该方案舍弃了存在强干扰的码元位置的初始译码信息,避免了错误的初始信息参与译码迭代过程.仿真结果证实,在强突发干扰的情况下,改进方案明显优于原始的BP算法.     

一种低复杂度的多元LDPC译码算法

针对多元低密度奇偶校验（LDPC）码译码复杂度高、时延大等问题，提出了一种基于硬信息的低复杂度多元LDPC译码算法。来自信道的接收信号在初始化时，先进行非均匀量化预处理。在迭代过程中，校验节点端只需传输单个比特的二进制硬可靠度信息至变量节点。在变量节点端，可靠度信息按比特位进行简单的累加和更新，无需任何的系数修正操作。同时，变量节点使用了全信息的方式将信息传输至与其相邻的校验节点。仿真结果显示，与基于比特可靠度（BRB）的多元LDPC译码算法相比，提出的算法在较低量化比特情况下，能获得约0.3 dB的译码性能增益，且译码复杂度更低。     

接近香农限的编织卷积码设计与仿真

本文主要阐述了斜纹编织卷积码的编码结构、迭代译码以及活性距离和交织器对其误码性能的影响等基本概念。通过系统仿真,在AWGN信道下发现斜纹编织卷积码的系统性能与系统传输帧长和编码器个数都有很大的联系,其误码性能十分接近香农限,且没有错误地板效应。     

无人机宽带测控与信息传输系统关键技术研究

分析了中高空长航时无人机和高分辨率任务载荷的工程化应用对无人机测控与信息传输系统带来的工程和技术挑战,给出了构建适用的无人机宽带测控与信息传输系统需要考虑的因素和相应的系统组成,重点对需要攻克的关键技术进行了研究并给出了初步解决途径,可作为今后无人机宽带测控与信息传输系统工程研制的重要参考。     

多无人机测控与信息传输系统的技术与发展

阐述了测控与信息传输系统作为无人机系统生命线的基本内涵.从需求角度出发,讨论了多无人机系统典型战术应用及成本控制要求,并归纳了其战术使用特点.概括了多无人机及其测控系统国内外发展情况,提出了多无人机测控与信息传输系统发展要求与重点.最后,强调了促进低成本、小型化多无人机测控系统的应用的重要意义.     

无人机测控新体制研究

针对国内现有无人机测控体制的不足,将无人机测控系统抽象为几个一般性模块, 对实现各个模块的多种备选方案进行综合分析与比较,选用其中适应无人机测控环境并 且优势突出的备选方案作为新体制的内容,同时在新体制中加入加密模块。理论分析表明, 新体制能够有效提高无人机测控系统信息传输的有效性与可靠性。     

一种高效抗干扰无人机测控链路的实现

针对传统无人机测控链路中传输带宽、数据速率以及处理增益三者之间相互制约、帧结构复杂、抗干扰和多址能力较弱的缺点,研究并实现了基于高效编码扩频的无人机测控链路.该链路能够在12 MHz信道带宽下同时传输20 kHz低速数据和1 MHz高速数据,具有较高的频带利用率和简单清晰的帧结构,实现了一站多机和一机多站,并且引入Turbo码,使得高速数据的处理增益高达33 dB,具有较强的抗干扰性能.     

不等长包的CRC约束Turbo译码

约束Turbo译码方法的编码方案是由Turbo码及错误检测码级联而成.该译码方法可以降低Turbo译码的复杂度,同时可以节省译码时间.遗憾的是,由于不正确包满足校验检测导致错误信息的传播,在中低信噪比时,译码性能有所降低.为了减小此类错误包的出现,文中采用不等长包构成一个长帧,在迭代之初,仅对短包进行检测,当不满足校验的短包数量小于给定值时,才对长包进行检测.仿真结果表明,文中给出的方案有效地减小了错误检测的包的数量,在中低信噪比下,译码性能也得到了提高.     

一种抗多径效应的非相干无人机测距方案

多径效应是造成无人机测控系统可用性降低的重要原因之一。为了降低多径效应对无人机（UAV）测控系统的影响,提出了一种非相干测距技术方案。该方案利用了单载波频域均衡（SC-FDE）技术以及优化遥控帧与伪码速率关系及发送位置的方法,降低了机上测距数据下传误码率,同时提高了机上采样精度。经仿真验证,在反射路径信号比直达路径小6 dB且信噪比大于7 dB时,系统的测距精度满足无人机测控系统的指标要求。     

无人机测控信道衰落特性及其抑制方式

分析了无人机测控信道模型以及由小规模衰落带来的非频率选择性衰落、频率选择性 衰落与时间选择性衰落的产生机理及特性,并针对这3种衰落进行了抑制方法分析,指出O FDM、交织与编码以及空间分集是无人机测控中值得重点研究的抗衰落技术。     

应用于无人机中继测控链路的微波前端设计

当前无人机测控数据链系统多为点对点视距传输，当遇到需要扩展通信距离或存在障碍物遮挡时往往限制了链路的正常工作。针对此问题，提出了一种应用于无人机中继测控链路的微波前端设计方案。其空空链路与空地链路采用频率倒置的频分双工体制，有效避免了前向链路与返向链路的收发干扰，并实现了机载设备的硬件统型；通过软件注入便可完成对终端模式的在线切换，提升了系统应用的灵活性与鲁棒性，为保证复杂环境下无人机测控链路的实时传输提供了一种有效的解决途径。     

基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术

通过对无人机互通互联互操作等通用化测控系统的研究,提出了基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术,通过采用标准化、通用化硬件模块,软件设计统一规范和标准,嵌入第三方软件,实现任务功能协同开发。该技术可以支持陆态、海态、陆海态等多种不同体制平台任务的任意加载,为实现地面站与地面站、地面站与舰面站、舰面站与舰面站之间的多站一机管控切换提供了有力支撑,有效增强了无人机系统跨域作战的能力。同时,系统能够满足无人机多类型、多型号不断扩展的需求,减少无人机测控装备种类,降低新型无人机系统装备建设成本,提升了无人机系统的生存性、灵活性和作战效能。     

双选信道下一种基于混沌交织的FBMC系统

高速移动环境下，无线信道具有时频双选性衰落的特性，使得滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier，FBMC)系统产生长突发差错。将一种基于Baker映射的混沌交织算法应用在滤波器组多载波系统中，根据混沌密钥对发送数据进行分块和重新排列，按照Baker映射规则完成数据交织。此方法可以将长突发差错变为单突发差错，结合卷积编码能有效地纠正双选信道产生的长突发差错。仿真结果表明，在双选择信道中，基于混沌交织的滤波器组多载波系统误比特率性能优于传统基于块交织的滤波器组多载波系统。     

深空测控系统跟踪接收机射电星校相的可行性分析

在深空测控系统的实际应用中,由于其天线口径大等原因,面临着角跟踪系统和差通 道相位一致性需要在无塔条件下校准的关键技术难题。基于利用射电星校相的解决思路, 首先通过分析确定了设计实现方案,并针对射电星信号的特点,结合具体的设计实现对其进 行 了理论分析,最后给出了实验验证结果。实验证明了射电星校相的可行性,这将对深空测控 系统的应用具有非常重要的指导意义。     

通用无人机测控系统与关键技术

针对目前国内各型无人机测控系统互不兼容、各型无人机与不同的地面站难以互联互通问题，提出了一种通用无人机测控系统的解决方案，并分析了方案中的链路通用抽象模型、遥控遥测协议标准、链路波形标准等关键技术。实际测试表明，所提解决方案可以实现整个测控系统的通用性，机载测控端和地面测控站都可以适配多型无人机。     

无线宽带数据传输中多载波CDMA系统的性能

在分析同步多载波CDMA系统基带发射、接收模型和多径衰落信道模型的基础上,提出一种新颖的误码率分析方法。对系统在瑞利(Rayleigh)衰落信道中的误码性能进行了理论研究,得到了BPSK调制条件下的系统误码率表达式。数值分析结果表明:多载波CDMA在无线宽带数据传输中性能大大优于CDMA,具有良好的应用前景。     

无人机数字视频图像传输技术

提出了无人机测控系统数字视频图像传 输系统的设计方案,分析了RS+卷积编码体制对编码数据块的定位需求,提出了用帧同步环 定位 编码数据块的方法。针对帧同步环对数据流的特殊要求,讨论了由FPGA数字系统自身导致的 速率匹配问题,提出了相应的解决方法。     

一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法

为了解决基于单载波频域均衡(SC-FDE)高速数据链无人机测控系统的地空双向距离测量问题,提出了一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法,将机载/地面测距信息分别量化至机/地系统采样时钟的计时器,完成地空双向距离的测量。理论分析和地空链路测试平台实验结果表明,新方法在复杂多径环境下实现了地空双向距离测量,降低了测距分系统的设计复杂度,地空双向实际测距均值与等效自由空间传输延迟一致,且测距精度满足理论测距误差设计值。该测距方法在无人机测控系统中具有良好的应用前景。