导读:本文包含了跳频关键技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:自适应跳频,频率自适应,功率自适应,TOD同步
跳频关键技术论文文献综述
王越超[1]（2018）在《自适应跳频通信系统关键技术研究》一文中研究指出跳频通信因具有良好的抗干扰能力,在军事通信等领域得到广泛应用。一方面,跳频通信中使用设定好的跳频图案工作,受干扰的跳频频点仍然参与通信过程,忽略了干扰对通信质量的影响,使其难以应对信道的变化;另一方面,随着电磁环境的恶化和电子对抗的军事需求,军事通信中对通信过程的可靠性和抗干扰能力提出了更高的要求。在此背景下,自适应跳频技术应运而生。它是在跳频技术基础上发展而来的抗干扰通信技术,其核心是信道估计单元,用于实现对信道干扰状态与信噪比进行实时估计,根据信道干扰估计结果自适应调整收发机的跳频工作频点,从而以主动地方式规避干扰;根据信噪比估计结果,自适应调整发射机的发射功率,从而在保证基本通信要求的基础上,提高系统的隐蔽性能。本文重点围绕自适应跳频的关键技术,从频率自适应和功率自适应两个角度进行了展开研究。首先介绍了跳频和自适应跳频的技术背景、发展历程和研究现状,接着介绍了跳频基本原理,以及伪随机码发生器、频率合成器、跳频同步等关键技术,并对其进行了仿真研究,为自适应跳频技术研究奠定基础。其次,对自适应跳频的核心模块——信道估计进行详细研究,主要从频率自适应和功率自适应两个角度出发。对于频率自适应,以跳频频点处是否存在干扰为依据,将频点分为可用频点和不可用频点。采用认知无线电中能量检测算法完成对跳频频点的实时评估,正确区分出受干扰频点和无干扰频点,其中无干扰频点组成跳频工作集合,完成跳频通信过程;针对一般能量检测存在滤波器数目多、设计困难的缺点,提出了多信道绑定的能量检测算法;针对低信噪比下信道分类能力差的缺点,提出了基于神经网络的信道分类算法。对于功率自适应,采用子空间分解和M2M4算法相结合的估计算法,实现跳频工作范围内信噪比的实时估计,并使用卡尔曼滤波器,实现对信道变化的跟踪,使功率调整过程更加平滑,进而实现功率自适应。最后,对自适应跳频同步展开研究。简要介绍了常见的跳频同步方法,并通过对其优缺点进行综合分析,选用基于TOD的跳频同步技术,实现了自适应跳频通信中的跳频图案同步。为进一步提高系统的抗干扰性能,加入Turbo编解码器,构建完整的自适应跳频通信系统仿真模型,仿真结果验证了本文设计的自适应跳频系统的正确性。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-01）
常腾飞[2]（2017）在《基于时隙跳频的分布式工业无线网络关键技术研究》一文中研究指出工业有线网络部署的成本与现场安全问题使得工业网络走向“无线化”。然而,工业现场设备有限的硬件资源、有限的能量供给以及对突发事件的实时传输要求对工业无线网络的部署带来挑战。作为众多工业无线网络标准所采用的技术,时隙跳频(TimeSlottedChannelHopping,TSCH)使得工业无线网络具有低功耗与高可靠的传输性能,从而满足了工业现场部署对设备以及网络的要求。采用时隙跳频的网络需要两个支撑机制:时间同步与资源分配。这两个支撑机制是影响低功耗与高可靠传输性能的关键技术,通常研究路线分为集中式与分布式两种。工业无线网络互联趋势以及规模的扩大都倾向于具有低通信开销以及较快响应速度的分布式策略。本文研究时隙跳频网络的分布式时间同步与资源分配机制,主要工作与贡献如下:首先,本文提出了一种基于自适应时间补偿的低开销单跳同步算法,利用同步间隔与同步“保护时间”之间的关系,自适应的调整数据包同步间隔。在室内与室外环境下,相对于无时间补偿的同步方法,自适应时间补偿算法可以分别减少98%与80%的同步数据包的发送次数,与此同时还可以保持节点之间100微秒以内的同步精度。针对温度对节点时钟的影响,该算法利用温度传感器采集的信息实时监测温度变化对时钟漂移的影响,当温度差值变化超过阈值时,节点采取重置同步间隔的方式来重新启动自适应时间补偿同步算法。其次,本文提出了一种抑制时钟偏差传递的跟随式多跳网络时钟协调同步算法。通过时隙跳频信标帧向周围节点广播自身的同步时刻信息,节点在时钟源邻居节点同步(同步精度最高的时刻)之后,立即与时钟源节点进行同步,从而获得100微秒内的时间同步精度。多跳网络协调同步算法解决了在部署时,由于同步时刻随机的原因,导致距离全网时钟源较远的节点的时钟偏差超出“保护时间”,并因此失去同步的问题。再次,本文提出了基于时隙跳频协议的一种链状时隙分配策略来降低端到端时延。该算法使得同一路由路径上的相邻节点选择位于用来接收上一跳节点时隙之后的第一个时隙作为发送给下一跳节点的时隙,从而将每一跳的时延降低为一个时隙的长度。链状时隙分配策略的端到端时延并不会因为时隙帧的延长而增加。因此当采用延长时隙帧长度的方法来降低射频占空比时,该分配策略仍然可以保持较低的端到端时延。实验表明链状时隙分配策略满足了高实时性的工业检测系统中对低功耗与低时延的应用需求。最后,本文提出了时隙跳频协议中的“时隙平等性”,即:时隙跳频网络中所有时隙的通信质量处于同一平均水平;基于该特性提出了一种用于维护跳频时隙表的重分配算法。该算法通过重新分配潜在的冲突时隙来提高时隙跳频网络的链路质量。重分配算法利用时隙平等性,将通信质量低于其他时隙平均水平的时隙标记为冲突时隙,通过对比重分配所带来通信代价来执行时隙重分配的操作。对比无重分配策略的时隙分配方法,该重分配策略可以降低31.8%的时隙分配数量,从而降低了射频占空比带来的能量消耗。论文最后对文中提出的各个算法进行总结,并阐述了本文对IETF 6TiSCH标准制定的贡献。(本文来源于《北京科技大学》期刊2017-12-24）
陈恒[3]（2017）在《基于认知的跳频通信系统关键技术研究与实现》一文中研究指出跳频通信作为现代无线通信领域的主要手段之一,具有抗干扰能力强、截获概率低、多址组网能力优良以及易于与窄带通信系统兼容等特点。但是在现代信息化技术高速发展的环境下,频谱资源日益紧张、复杂干扰不断升级、通信链路环境复杂多变等诸多挑战使得传统跳频通信已经不能满足高效率、高可靠的数据传输需求,使得传统跳频通信系统性能达到了瓶颈。因此,在通信带宽受限的环境下,为了提高跳频通信的综合性能,需要跳频通信系统能够随着电磁频谱环境的变化动态调整参数,使得系统实时地工作在最优的状态。基于跳频通信系统对有效性与可靠性的需求,本文将认知无线电的频谱感知技术引入传统跳频通信中,构建了一种基于认知的跳频通信系统,该系统具备动态调整参数的能力,并且对系统中的关键技术跳频序列生成方法以及跳频同步方案进行研究与实现。具体的工作包括以下内容:1.介绍了传统跳频通信技术所面临的挑战,阐述了基于认知的跳频通信系统的研究背景、工作原理与关键技术,并且给出了系统的主体架构设计。2.针对基于认知的跳频通信系统在复杂多变的电磁环境下能够满足参数动态可变的需求,本文研究了一种基于认知的跳频序列生成方法,该方法是对基于3DES分组密码算法生成的跳频基序列采用伪随机扰动映射算法进行处理,然后得到序列参数动态可变的跳频序列。通过仿真验证与数据分析,说明了该方法生成的跳频序列能够动态自适应地更改跳频频隙数、跳频间隔等参数,具备良好的综合性能,可用于基于认知的跳频通信系统。3.分析了现有常用跳频同步方法的优缺点,结合同步字头法与独立信道法的优缺点,研究了一种基于TOD信息的差异化扫描跳频同步方案,并且对同步方案做出了详细的介绍与设计。通过仿真验证与数据分析,说明了该同步方案具有良好的可靠性与稳定性,能够用于基于认知的跳频通信系统。4.对本文基于认知的跳频通信系统中的跳频总体控制方案进行设计,并且利用硬件描述语言VHDL完成了系统中跳频总体控制方案的数字电路设计,之后基于实验平台对整个系统进行了调试与验证。结果表明,该系统具备良好的综合性能,能够根据通信带宽内电磁频谱环境动态调整参数以及可靠地进行数据通信。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01）
孙兵兵[4]（2016）在《超短波跳频通信系统关键技术的研究》一文中研究指出当今通信领域内的超短波跳频通信系统由于其特有的优势而被广泛应用,其优异的抗干扰性、抗截获性等特点使其得到迅速发展。可是仍然避免不了其局限性,如同步的时长较长,保密性较差,传输信息的可靠性以及抗截获的能力仍需提高等。针对目前跳频通信系统的伪随机性较差,保密性较差,系统可靠性和稳定性不能兼顾,抗干扰能力有待提高等问题,拟引用以下技术解决上述问题:(1)合理选择和设计跳频序列,评估混沌跳频序列的性能,并使用两种方法对混沌序列的平衡性进行优化。传统跳频序列的伪随机性较差,生成的序列数量少,而且大都采用线性反馈逻辑,保密性较弱,因此选用对初始值敏感性很高的混沌序列作为跳频序列,以提高其伪随机性,进而增强系统的保密性,对其性能进行评估,同时采用加权法和复合插值的方法使序列的平衡性进一步提高,其中所提出的复合插值的方法极大地利用了m序列的优异平衡特性,更增强了系统的保密性。(2)在多元域内将编码和调制联合,有效兼顾信息传输的有效性和可靠性。传统超短波跳频系统中信道编码和调制模块是彼此独立设计的,接收机中解调器和译码器采用串行级联结构,二者之间没有信息共享,难以兼顾信息传输的有效性和可靠性,联合编码调制技术是解决该问题的主要途径,将编码、调制、交织以及迭代译码有效结合,能最大程度地逼近功率有效性和频率利用率之间的最佳平衡点。同时研究能够进一步提高跳频系统可靠性的多元LDPC码的编译码方案,通过对编译码算法的分析进行选择,使其运算复杂度降低。(3)对信噪比估计的算法进行了分析和推导,提出一种适用于级联LDPC-CPM系统的有效的信噪比估计算法。自适应技术是现今提高跳频系统抗干扰性的重要手段之一,其核心的部分就是信道质量估计技术,目前对于信道质量估计选用的参数多为信噪比,但由于这一模块中信噪比估计算法现今大多只适用于MPSK调制方式,因此本文对CPM调制方式的相位函数进行推导转化,在一定程度上实现了线性调制的信噪比估计。研究CPM的进制数和信号长度等多种参数对其估计性能的影响,并进行计算机仿真。综上所述,课题针对现有超短波跳频电台可靠性、抗截获性、保密性、抗干扰性能等主要问题,针对跳频序列进行了研究,并将多元LDPC码、多进制CPM调制进行有机融合,建立更可靠的跳频信号传输系统。研究了LDPC码的码长、码率、外迭代次数以及内迭代次数等参数对系统性能的影响,综合考虑后进行参数的选取。选取伪随机性能更好的混沌序列为跳频序列,并对其平衡性进行优化。搭建多种跳频常见的干扰模型,将传统跳频系统中采用的多种调制编码方案与本课题中的LDPC-CPM方案进行比较,仿真表明本方案可靠性更强,在白噪声干扰,单音和多音干扰,扫频干扰,跟踪式干扰等各种干扰下,抗干扰效果相对更好。同时对自适应系统中的信噪比估计算法进行了一定的研究,为日后的高可靠性的跳频通信系统的设计方案提供理论基础和参考依据。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-12-01）
王秀[5]（2016）在《基于认知的跳频系统关键技术研究》一文中研究指出跳频通信(Frequency-Hopping Spread Spectrum,FHSS)是扩频通信技术之一,利用一直改变的频点来躲开周围环境对其产生的干扰,因此其能够很好地对抗频点污染以及减少信号的衰落。而跳频功能在持续地发展变化,因此普遍要求设备能够具有更加强大的频率同步功能。所以,为了满足通信技术发展的需要,达到准确快速的同步,是当今需要增强跳频系统抗干扰优势的重要问题。通常影响其同步性能的因素之一是通信的频点受到污染,导致捕获判决误差升高,而解决这一问题的一种有效手段是认知无线电技术。通信双方可以通过该技术获得空闲或利用率低的频点,并使用公共的部分进行信息的传输。而实现这一过程的前提是双方能够发现彼此,即信道的交汇。为了提升跳频通信系统的性能,本文将跳频系统与认知无线电相结合,对认知跳频系统的物理层和MAC层进行了研究,并进行了半实物仿真测试与验证。为了解决仿真验证过程中数据量大的难题,我们采用了基于SATA3.0的高速存储传输方案,设计并实现了基于FPGA夹层板的SATA主控器,并对其进行了仿真和测试。主要的研究内容和贡献如下:对跳频同步过程中的一种自适应门限的结构进行了改进,并将该结构应用于不同的捕获算法当中,分析改进前后叁种捕获方法的性能。首先,介绍了串行捕获、并行捕获和等待式搜索叁种跳频同步方法的工作原理;然后,对一种基于自适应门限的捕获方法进行了分析,指出了该方法存在的不足之处,对此给出了改进的思想和结构;最后,通过仿真初步分析了基于改进门限的叁种捕获方法的性能,并与改进之前进行对比,同时分析了单频干扰、多频干扰和宽带干扰对该方法性能的影响。仿真显示,文章使用的方法的捕获结果更加准确,效率更高。对叁种对称式网络下的认知交汇算法进行了研究,并通过仿真对比了在非对称式网络下,叁种算法以同步和异步两种交汇方式的交汇性能。首先,简单阐述了MC算法、GOS算法和最佳AQCH算法的原理和性能;然后,给出了认知网络环境的假设条件和交汇的参数,将这叁种算法应用在非对称式网络下,通过仿真分析同步和异步两种交汇方式的性能;最后,根据仿真结果,说明了叁种算法在非对称式网络下各自的优势与劣势。对SATA3.0协议进行分析,按照系统测试的要求对其主机控制器逐层进行设计和上板测试。首先,对SATA3.0的协议逐层进行分析,即应用层、传输层、链路层和物理层;然后按照我们对系统测试的需求,使用Verilog语言对主控器进行了详细设计;最后测试设计的IP核,使用时序分析软件分析信号的波形。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
禤展艺[6]（2016）在《基于差分跳频的短波高速跳频通信系统关键技术研究》一文中研究指出本文就基于差分跳频技术的短波高速跳频通信系统的组成结构及主要特点进行简要分析,并在此基础上对其系统运行过程中所使用的相关关键技术进行深入探讨,希望能够对短波高速跳频通信系统关键技术的运用效果提升带来一定帮助。(本文来源于《电子测试》期刊2016年16期）
秦杰[7]（2016）在《跳频通信系统同步关键技术研究》一文中研究指出跳频(Frequency Hopping,FH)通信是一种扩频通信技术,具有较强的抗干扰、抗截获和保密能力,因而在移动通信领域中得到了广泛应用。同步技术是跳频通信中最关键的技术之一,同步建立的快慢和同步系统的可靠性,直接影响跳频通信系统的性能,因此跳频通信中同步技术的研究有着重要的应用价值和意义。本论文重点研究了跳频通信系统同步的关键技术,主要包括:跳频通信系统的同步方案设计和帧格式设计,研究了同步捕获、定时同步和频偏估计算法,并对算法进行了理论分析,然后对同步捕获、定时同步和频偏估计性能进行了仿真分析验证。论文主要工作体现在以下几个部分:首先,完成了跳频同步系统的方案设计。给出了系统设计参数和帧格式设计,设计了基于本地实时时钟(Time of Day,TOD)和同步字头结合的跳频同步方案,给出了TOD格式和同步帧格式设计、同步频率生成算法、捕获序列与前导序列设计,详细阐述了同步捕获方案和跟踪方案。其次,研究了基于TOD和同步字头法的跳频同步捕获方案,理论推导了跳频同步串行捕获方案和并行捕获方案的捕获时间和捕获概率,然后分别对两种捕获算法在AWGN信道和衰落信道下进行了仿真分析。仿真结果表明,在AWGN信道和衰落信道下,两种捕获算法均具有很好的同步捕获性能,完全满足系统要求。最后,研究了跳频同步系统的定时同步算法和频偏估计算法,并进行了理论分析和仿真验证。仿真结果表明,定时同步性能对初始频偏不敏感,在基于序列相关的定时同步的算法基础上,加上插值算法,会进一步减小估计误差,并且两种定时同步算法都满足系统性能要求,其估计误差几乎不会对TODL的检测造成影响;在现有参数设置下,基于相位差分的频偏估计性能优于基于FFT的频偏估计性能,在AWGN信道下,当信噪比大于-3dB时,采用相位差分的频偏估计误差接近克拉美-罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB);在衰落信道下,由于多普勒扩展的影响,频偏估计误差会出现平层。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01）
李鹏[8]（2016）在《基于频率子集的相干快跳频通信系统关键技术研究》一文中研究指出快跳频(Fast Frequency Hopping,FFH)是指在每个调制码元时间内存在多个宽间隔的频率跳变的技术。作为无线通信的主流技术,快跳频通信因其在抗干扰、抗多径衰落、抗侦察截获等方面具有的优势,从一诞生就得到了大量应用。正是快跳频的上述特性,导致其难以实现信道估计。非相干的FFH系统由于不需要信道估计,实现简单,在FFH系统中得到了广泛的应用,但是由于其存在非相干合并损失,频谱效率低且拓展性有限等局限,因此就迫切需要把相干的调制解调技术应用到快跳频系统中。本论文重点研究了基于频率子集的相干快跳频(Subset Based Coherent Fast Frequency Hopping,S-CFFH)通信系统的关键技术,主要包括:S-CFFH系统的方案设计和帧格式设计,无干扰环境下的接收处理技术,干扰环境下的抗干扰合并技术和干扰抑制技术。论文主要工作体现在以下几个部分:首先,给出了S-CFFH的系统方案设计。S-CFFH实现了快跳频系统中的信道估计,在保留FFH系统抗干扰和抗截获能力的同时提高了系统的频谱效率,大大增加了系统的可拓展性。其次,研究了无干扰环境下S-CFFH系统的接收处理技术,包括信道估计、插值算法和相干合并,并仿真分析了上述不同算法在AWGN信道、单径瑞利衰落信道、典型郊区信道和典型丘陵信道下的性能。仿真结果表明,S-CFFH/QPSK系统相对于FFH/4FSK系统在误码率(Bit Error Ratio,BER)和频谱效率两方面都展现出了显着的优势。再次,研究了S-CFFH系统的抗干扰合并技术。在理论分析的基础上,仿真分析了S-CFFH系统在AWGN信道和典型郊区瑞利衰落信道中,在部分频带噪声干扰和多音干扰环境下的理想信道估计和非理想信道估计ML(Maximum Likelihood)抗干扰合并性能。仿真结果表明,无论理想信道估计还是非理想信道估计,ML合并均优于MRC(Maximum Ratio Combining)的抗干扰性能。最后,研究了S-CFFH系统中的干扰抑制技术。重点分析了基于分组检测的脉冲干扰抑制技术和基于最大似然的频域干扰抑制技术,并进行了仿真验证。仿真结果表明,这两种干扰抑制技术能够有效地抑制脉冲干扰、多音干扰(Multitone Jamming,MTJ)和部分频带噪声干扰(Partial band noise jamming,PBNJ)。在有编码情况下,干扰抑制的两种方法中,ML限幅的性能优于置零的性能,同时相比于ML的抗干扰合并技术,S-CFFH系统的干扰抑制技术在不提升复杂度的同时,大大提升了其抗干扰性能。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01）
许锦[9]（2016）在《消息驱动跳频系统关键技术研究》一文中研究指出现代战争是信息化战争,为获得绝对信息优势,就要求指挥控制系统能够实现无缝连接,情报监视侦察系统能够实现全方位全天候的信息侦察,武器始终能和操作员实现信息互通。这些对军事通信系统在传输速率、抗干扰性能、频谱效率等方面提出了更高的要求。新兴的消息驱动跳频技术(MDFH)具有抗干扰能力强、频谱效率高、支持多址接入等优点,是目前跳频通信领域研究热点之一。论文将围绕增强型消息驱动跳频技术性能分析和改进方案展开研究。主要内容如下:(1)研究了消息驱动跳频技术的基本原理。消息驱动跳频技术将发送信息分为载波比特和常规比特,其中载波比特作为每跳的子载波索引,常规比特映射成基带符号。其核心是用消息代替传统跳频的PN序列,从而提高了系统的频谱效率、减轻了系统的同步负担。(2)研究了传统跳频、消息驱动跳频和增强型消息驱动跳频(EMDFH)系统的工作原理,并通过理论分析和蒙特卡洛仿真对比了它们的误码性能和频谱效率。结果表明在同样的信道环境和误码性能要求下,EMDFH系统的频谱效率高于传统跳频系统。另外还发现,EMDFH系统的误码性能主要由载波比特决定;并且在载波检测出错时,EMDFH的载波比特和采用高阶调制的常规比特容易出现成串错误的问题。(3)针对EMDFH系统中载波比特和采用高阶调制的常规比特成串错误问题,提出使用交织和编码辅助的EMDFH改进方案—IC-EMDFH。该方案采用交织和卷积编码技术,在收端恢复时先通过解交织将成串比特错误分散,再通过卷积译码进行纠错。通过蒙特卡洛仿真进行了验证,结果表明交织和卷积编码很好的解决了EMDFH系统成串比特出错问题,改善了系统的误码性能。(4)提出了适用于突发EMDFH系统的同步方案。该方案设计了基于恒包络零自相关序列(CAZAC)的前导训练图案,提出了帧检测、符号同步、载波同步等算法。通过仿真,评估了帧检测、符号同步、载波同步等算法的检测与估计性能,并获得了在多径环境和高斯环境下的系统误码曲线。结果表明,提出的同步方案能够满足突发EMDFH的系统要求,适用于EMDFH-TDMA系统。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-04-01）
王凯[10]（2016）在《连续可变速率直接序列扩频关键技术研究与验证》一文中研究指出随着信息的快速传递,人们对通信功能提出了更多需求,然而现有的频带资源越来越稀缺,为了满足多种速率的数据传输,可变速率扩频通信技术就成为了近年来无线通信的研究热点之一。论文主要研究了连续可变速率直扩通信中的关键技术,提出了基于逐符号处理的分数倍扩频方案,验证了矩辅助干扰抑制技术对常见窄带干扰信号的抑制能力,最后在uSDR软件无线电平台上进行了性能测试,主要工作如下:第一,分数倍扩频方案设计。首先调研了已有的两种可变速率扩频方案,对多码正交扩频方案和可变处理增益正交扩频方案进行了对比,提出了逐符号处理的分数倍扩频技术,在信道带宽保持不变的前提下,实现了信息速率的连续变化。第二,矩辅助干扰抑制技术。通过对直扩系统中常见的窄带干扰类型和干扰抑制方法调研,提出了复杂度低、干扰抑制能力强的矩辅助干扰抑制技术。验证了系统对单音干扰、数字调制干扰、高斯带通干扰信号的抑制能力。第叁,链路总体设计。根据功能与性能需求,对通信链路进行了总体设计,给出了关键模块的详细设计方案。主要包括扩频技术、数字中频技术、矩辅助干扰抑制技术以及同步跟踪技术。在Simulink上搭建全链路仿真模型,测试了系统在不同干扰类型,干信比为45dB和40dB下的干扰抑制能力。仿真结果表明,在信息速率为10Kbps,在干信比为45dB时,相比于无干扰场景,性能损失低于2dB。在干信比为40dB时,相比于无干扰场景,性能损失低于1.8dB。第四,在图形化开发工具System Generator上完成了链路的整体实现。采用FPGA自顶而下的原则,对发射端和接送端每一模块实现过程进行了详细介绍。在uSDR平台上进行了同步测试和误码率测试,实测结果比无干扰性能损失大约3dB,说明整体实现方案是合理与可行的。本文提出的逐符号处理的扩频方案具有较强的实用性,并且解决了传统扩频通信技术仅仅局限于整数倍扩频增益的问题,为后续直扩通信的研究提供了参考。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-03-01）
跳频关键技术论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
工业有线网络部署的成本与现场安全问题使得工业网络走向“无线化”。然而,工业现场设备有限的硬件资源、有限的能量供给以及对突发事件的实时传输要求对工业无线网络的部署带来挑战。作为众多工业无线网络标准所采用的技术,时隙跳频(TimeSlottedChannelHopping,TSCH)使得工业无线网络具有低功耗与高可靠的传输性能,从而满足了工业现场部署对设备以及网络的要求。采用时隙跳频的网络需要两个支撑机制:时间同步与资源分配。这两个支撑机制是影响低功耗与高可靠传输性能的关键技术,通常研究路线分为集中式与分布式两种。工业无线网络互联趋势以及规模的扩大都倾向于具有低通信开销以及较快响应速度的分布式策略。本文研究时隙跳频网络的分布式时间同步与资源分配机制,主要工作与贡献如下:首先,本文提出了一种基于自适应时间补偿的低开销单跳同步算法,利用同步间隔与同步“保护时间”之间的关系,自适应的调整数据包同步间隔。在室内与室外环境下,相对于无时间补偿的同步方法,自适应时间补偿算法可以分别减少98%与80%的同步数据包的发送次数,与此同时还可以保持节点之间100微秒以内的同步精度。针对温度对节点时钟的影响,该算法利用温度传感器采集的信息实时监测温度变化对时钟漂移的影响,当温度差值变化超过阈值时,节点采取重置同步间隔的方式来重新启动自适应时间补偿同步算法。其次,本文提出了一种抑制时钟偏差传递的跟随式多跳网络时钟协调同步算法。通过时隙跳频信标帧向周围节点广播自身的同步时刻信息,节点在时钟源邻居节点同步(同步精度最高的时刻)之后,立即与时钟源节点进行同步,从而获得100微秒内的时间同步精度。多跳网络协调同步算法解决了在部署时,由于同步时刻随机的原因,导致距离全网时钟源较远的节点的时钟偏差超出“保护时间”,并因此失去同步的问题。再次,本文提出了基于时隙跳频协议的一种链状时隙分配策略来降低端到端时延。该算法使得同一路由路径上的相邻节点选择位于用来接收上一跳节点时隙之后的第一个时隙作为发送给下一跳节点的时隙,从而将每一跳的时延降低为一个时隙的长度。链状时隙分配策略的端到端时延并不会因为时隙帧的延长而增加。因此当采用延长时隙帧长度的方法来降低射频占空比时,该分配策略仍然可以保持较低的端到端时延。实验表明链状时隙分配策略满足了高实时性的工业检测系统中对低功耗与低时延的应用需求。最后,本文提出了时隙跳频协议中的“时隙平等性”,即:时隙跳频网络中所有时隙的通信质量处于同一平均水平;基于该特性提出了一种用于维护跳频时隙表的重分配算法。该算法通过重新分配潜在的冲突时隙来提高时隙跳频网络的链路质量。重分配算法利用时隙平等性,将通信质量低于其他时隙平均水平的时隙标记为冲突时隙,通过对比重分配所带来通信代价来执行时隙重分配的操作。对比无重分配策略的时隙分配方法,该重分配策略可以降低31.8%的时隙分配数量,从而降低了射频占空比带来的能量消耗。论文最后对文中提出的各个算法进行总结,并阐述了本文对IETF 6TiSCH标准制定的贡献。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
跳频关键技术论文参考文献
[1].王越超.自适应跳频通信系统关键技术研究[D].东南大学.2018
[2].常腾飞.基于时隙跳频的分布式工业无线网络关键技术研究[D].北京科技大学.2017
[3].陈恒.基于认知的跳频通信系统关键技术研究与实现[D].西安电子科技大学.2017
[4].孙兵兵.超短波跳频通信系统关键技术的研究[D].哈尔滨工程大学.2016
[5].王秀.基于认知的跳频系统关键技术研究[D].国防科学技术大学.2016
[6].禤展艺.基于差分跳频的短波高速跳频通信系统关键技术研究[J].电子测试.2016
[7].秦杰.跳频通信系统同步关键技术研究[D].电子科技大学.2016
[8].李鹏.基于频率子集的相干快跳频通信系统关键技术研究[D].电子科技大学.2016
[9].许锦.消息驱动跳频系统关键技术研究[D].重庆大学.2016
[10].王凯.连续可变速率直接序列扩频关键技术研究与验证[D].电子科技大学.2016