本書著重介紹近現代艦船戰(zhàn)術通信的基本原理和技術應用,對艦船戰(zhàn)術通信系統(tǒng)和技術的演進以及系統(tǒng)的組成進行了比較全面的介紹。重點闡述海洋無線電波傳播特性,以及應用在艦船戰(zhàn)術通信系統(tǒng)中的信道編碼技術、調制技術、接入技術、艦船天線、高速無線傳輸技術和組網技術等。本書也對比較前沿的基于軟件無線電的認知通信技術、面向應用的艦船通信對抗效果評估理論與技術進行了介紹。
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1997.09-2001.07 哈爾濱工程大學 工學學士
2001.09-2004.04 哈爾濱工程大學 工學碩士
2003.09-2007.11 哈爾濱工程大學 工學博士
2008.09-2012.12 哈爾濱工業(yè)大學 博士后
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 戰(zhàn)術通信基本概念 1
1.2 通信技術發(fā)展歷史 2
1.2.1 簡易通信階段 3
1.2.2 有線電通信階段 3
1.2.3 無線電通信階段 4
1.2.4 網絡化通信階段 5
1.3 艦船戰(zhàn)術通信技術演進 6
1.3.1 簡易通信階段 6
1.3.2 無線電通信階段 6
1.3.3 網絡化通信階段 7
1.4 艦船戰(zhàn)術通信系統(tǒng) 8
1.4.1 戰(zhàn)術通信網 9
1.4.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 11
1.4.3 戰(zhàn)術數據鏈 14
1.5 本章小結 17
參考文獻 17
第2章 海洋無線電波傳播特性 18
2.1 海洋無線電波傳播概述 18
2.2 海洋無線電波傳播影響因素及海上傳輸信道建模 19
2.2.1 海況與海情 19
2.2.2 海雜波的統(tǒng)計特性 20
2.2.3 海雜波模型 21
2.2.4 信道衰弱與噪聲 23
2.2.5 海上射線跟蹤 24
2.3 海洋無線電波傳播機制 27
2.3.1 電波反射 28
2.3.2 電波繞射 32
2.3.3 電波散射 35
2.4 海洋無線電波傳播模型 38
2.4.1 Okumura-Hata模型 38
2.4.2 Longley-Rice模型 38
2.4.3 拋物方程模型 39
2.4.4 海洋無線電波傳播模型選擇 40
2.5 本章小結 40
參考文獻 40
第3章 信道編碼技術基礎 42
3.1 信道編碼 42
3.1.1 信道編碼基本概念 42
3.1.2 判決準則以及信道編碼定理 43
3.1.3 信道編碼的性能評價 45
3.1.4 幾種簡單的檢錯碼舉例 46
3.2 線性分組碼 47
3.2.1 線性分組碼的編譯碼 48
3.2.2 循環(huán)碼 50
3.2.3 BCH碼 52
3.3 卷積碼 54
3.3.1 卷積碼的基本概念 54
3.3.2 卷積碼的表示方法 56
3.3.3 卷積碼的距離特性 57
3.3.4 卷積碼的維特比譯碼 58
3.4 Turbo碼 59
3.4.1 Turbo碼的背景 59
3.4.2 Turbo碼編碼原理 59
3.4.3 Turbo碼譯碼原理 60
3.5 LDPC碼 61
3.5.1 LDPC碼的背景 61
3.5.2 LDPC碼的表示方法 62
3.6 極化碼 63
3.6.1 極化碼基本原理 63
3.6.2 極化碼的編碼 64
3.6.3 極化碼的SC譯碼算法 65
3.7 本章小結 66
參考文獻 66
第4章 調制技術基礎 67
4.1 數字調制技術 67
4.1.1 開關鍵控 68
4.1.2 頻移鍵控 69
4.1.3 相移鍵控 70
4.2 信號成形 70
4.3 艦船無線通信系統(tǒng)中的調制 75
4.3.1 正交PSK調制 75
4.3.2 QAM調制 78
4.3.3 OQPSK調制 80
4.3.4 MSK調制 80
4.3.5 GMSK調制 82
4.3.6 π/4-DQPSK調制 84
4.4 衰落和多徑信道中的調制性能 85
4.4.1 衰落信道中數字調制的性能 85
4.4.2 頻率選擇性信道中數字調制的性能 88
4.5 本章小結 89
參考文獻 89
第5章 艦船戰(zhàn)術系統(tǒng)接入技術 91
5.1 時分多址接入技術 91
5.2 碼分多址接入技術 94
5.3 空分多址接入技術 96
5.4 分組無線電接入技術 97
5.4.1 分組無線協(xié)議 97
5.4.2 預留協(xié)議 100
5.4.3 分組無線電的截獲效應 100
5.5 基于分組的艦船戰(zhàn)術系統(tǒng)調度 101
5.6 艦船戰(zhàn)術系統(tǒng)的容量 107
5.6.1 CDMA容量:單艦船編隊情況 107
5.6.2 CDMA系統(tǒng)的誤比特率性能 108
5.6.3 CDMA容量計算:CDMA與TDMA比較 111
5.7 本章小結 116
參考文獻 116
第6章 艦船天線 118
6.1 基本概念 118
6.1.1 基本振子輻射 118
6.1.2 天線的指標參數 121
6.2 艦船常用天線 125
6.2.1 線狀天線 125
6.2.2 面狀天線 129
6.2.3 多天線系統(tǒng) 131
6.3 艦船天線的應用及前景 135
6.3.1 艦船天線應用案例分析 135
6.3.2 艦船天線的未來發(fā)展 140
6.4 本章小結 140
參考文獻 140
第7章 高速無線傳輸技術 142
7.1 OFDM技術 142
7.1.1 基本原理 143
7.1.2 系統(tǒng)模型 144
7.1.3 OFDM的參數選擇 153
7.1.4 OFDM中的關鍵技術 154
7.2 MIMO技術 155
7.2.1 基本原理 155
7.2.2 系統(tǒng)模型及信道容量 156
7.2.3 空時編碼 159
7.2.4 空間復用 164
7.3 MIMO-OFDM技術 167
7.3.1 系統(tǒng)原理 167
7.3.2 信號模型 168
7.3.3 關鍵技術 169
7.4 本章小結 170
參考文獻 170
第8章 艦船戰(zhàn)術通信系統(tǒng)組網技術 171
8.1 艦船戰(zhàn)術通信網絡的發(fā)展 171
8.1.1 點對點通信 171
8.1.2 網絡化通信 172
8.2 艦船戰(zhàn)術通信網絡總體結構 172
8.2.1 網絡拓撲結構及組成 172
8.2.2 協(xié)議體系結構 173
8.3 艦船戰(zhàn)術移動Ad Hoc網絡技術 174
8.3.1 移動Ad Hoc網絡概述 174
8.3.2 媒介訪問控制協(xié)議 174
8.3.3 網絡層路由協(xié)議 178
8.4 艦船編隊戰(zhàn)術Mesh網絡技術 182
8.4.1 無線Mesh網絡概述 182
8.4.2 媒介訪問控制協(xié)議 183
8.4.3 路由協(xié)議 185
8.5 艦船無線傳感器網絡技術 186
8.5.1 無線傳感器網絡概述 186
8.5.2 媒介訪問控制協(xié)議 187
8.5.3 組網及路由技術 190
8.6 本章小結 192
參考文獻 192
第9章 基于軟件無線電的認知通信技術 195
9.1 軟件無線電 195
9.1.1 無線電定義 195
9.1.2 軟件無線電概念理解 197
9.2 SDR體系結構及框架技術 199
9.2.1 SDR硬件與信號處理架構 199
9.2.2 以軟件為中心的SDR平臺框架 208
9.2.3 SDR開發(fā)框架和流程 211
9.3 認知無線電 214
9.3.1 認知無線電發(fā)展 215
9.3.2 認知無線電特征 216
9.4 認知關鍵技術 218
9.4.1 頻譜感知 218
9.4.2 認知決策 221
9.4.3 頻譜共享 223
9.5 認知引擎設計 224
9.5.1 基本概念 224
9.5.2 認知引擎架構設計 225
9.5.3 典型的認知引擎 226
9.6 智能無線電 228
9.6.1 問題分析 228
9.6.2 智能無線電的技術特點 229
9.6.3 智能無線電的應用場景 230
9.7 本章小結 231
參考文獻 231
第10章 艦船通信對抗效果評估理論與技術 233
10.1 通信語音干擾效果評估概述 233
10.2 語音質量主觀評估方法 234
10.2.1 診斷押韻測試法 234
10.2.2 平均意見得分法 236
10.3 語音質量客觀評估方法 236
10.3.1 感知語音質量測量 236
10.3.2 感知語音質量評估 238
10.3.3 感知客觀聽覺質量評估 240
10.4 利用機器學習的語音質量評估方法 242
10.4.1 受擾語音特征提取 242
10.4.2 測度計算 244
10.4.3 單一測度的評估方法 244
10.4.4 多測度融合評估方法 247
10.4.5 性能評價標準 248
10.5 利用深度學習的語音質量評估方法 249
10.5.1 受擾語音的圖像表示 249
10.5.2 卷積神經網絡 250
10.6 本章小結 252
參考文獻 252