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短波信道模拟对于整个通信系统的开发来说,具有重要的理论和现实价值。现有的短波信道模拟系统大部分都以Watterson模型为基础,此模型虽然是目前最经典的模型,但在信号带宽较大时并不能有效地模拟真实的短波信道特性。因此需要能够有效地模拟实际短波信道的宽带短波信道模拟系统,而实时性和可重构性是实现信道模拟系统的重要要求。本课题在美国电信科学协会(ITS)模型的基础上,改进设计了一种易于实时实现的模型并仿真验证整个过程,力图在软件上实现时延扩展、多普勒频移及扩展、损耗和加性噪声五个参数的配置,并给出相对简单和易于实现的算法,以完成宽带短波信道模拟系统DSP硬件实现的核心部分。
本论文根据实验室项目的要求,完成了以下工作:
1)了解有关短波信道的概念和背景,以及短波信道和短波信道模拟系统的发展历程;
2)研究短波信道的天波传播媒介电离层的基本特性,并总结归纳了其对信道中传输信号的影响;
3)研究现有的典型短波信道模型,包括经典窄带Watterson模型,以及作为本课题改进参考的宽带ITS模型。并分析各种信道模型处理电离层基本特性的方法,确定本课题所采用的信道模型中的重要参数;
4)根据实时性和可重构性要求,在已有的短波信道模型基础上,提出需要改进的地方,系统可在程序内配置相应的时延、频移、频扩、增益和噪声五个参数,并给出具体算法以及在MATLAB7.0下的仿真验证过程;
5)介绍利用TMS320C6416的DSP硬件平台实现本课题宽带短波信道模拟系统的方法。