● 摘要
未来的战争是天、空、地一体的信息化战争，无人机在战争中将发挥越来越重要的作用。数据链是无人机系统的核心组成部分，用于完成遥控遥测和侦查信息传输任务。无人机下行数据链必须满足高传输速率、大容量、抗多径和抗干扰等性能要求。正交频分复用（OFDM）技术由于具有较高的频谱利用率及较强的多径对抗能力，成为无人机通信链路数据传输技术的一种可能的解决方案。为此，本文对OFDM系统同步和信道估计技术进行了深入研究，提出了适用于OFDM无人机数据链系统的同步和信道估计技术解决方案，并在无人机信道下对所提技术方案及算法进行了仿真验证。论文的主要工作包括以下几个方面：1.介绍了无人机通信发展的现状及其在军事中的应用。2.探讨了OFDM基本原理，并在研读文章的基础上讨论了OFDM技术的应用，分析了OFDM技术的优缺点。对无人机信道进行建模。3.介绍了同步原理，分析各种同步误差对系统性能的影响。讨论了常用的OFDM同步算法，分析了算法的适用条件和性能。探讨了系统同步要求，给出各项同步指标，根据无人机信道特征，提出采用粗同步和细同步相结合的方法，实现系统同步范围与同步精度的统一。采取短前导进行系统定时粗同步以及频偏粗估计，可以保证足够的同步范围，采取长前导进行定时细同步和载波频偏细同步，保证足够的同步精度。4.讨论了常用的信道估计算法，分析了各种信道估计算法的性能。研究了系统对信道估计的要求。根据无人机信道特征，提出了适用于无人机信道的系统信道估计方案。基于网状导频结构，在频域采用高斯插值，时域进行线性插值。5.根据无人机信道下OFDM系统同步和信道估计技术方案及算法的设计，仿真验证了OFDM无人机数据链系统性能。