1. 研究目的与意义（文献综述）

短波通信的信道主要是电离层，它的工作频率在3m-30mhz之间，是一种可以有效的实现远距离的数据传输的通信手段。短波发射机产生的无线电波要到达接收端需要经过大气中的电离层，在电离层发生反射或者先经历反射再经历折射。因此，短波通信能实现远距离的数据通信，基本上都以上千公里计，所以在许多领域如军事，民用都有极其重要的地位。

二十世纪初期，短波通信进入快速发展时期，并于二十世纪中期达到鼎盛。在此之后短波通信进入平稳过渡的阶段，都是因为卫星通信技术的发展。由于通信技术如自适应算法、突发数据传输差、错控制编码等的不断发展，以及硬件设备如微处理器、超大规模集成电路等的不断更新，处理速率不断提高，短波通信凭借自身优势迎来新的发展机遇。短波通信比其他通信方式有以下几个优势：一，上千公里的传输距离使其在远距离传输中有好的数据传输能力；二，因为不受中继制约的特性，短波通信具有其余通信方式所不具有的通信自主性和抗毁性；三，设备操作简便且价格低廉，便于灵活组网；四，相比于其他电磁波如超短波频段的局限性，短波通信在恶劣的环境中发挥极为重要的作用，如沙漠，海洋等。短波通信在现实生活中的应用越来越广泛并且地位越来越重要，抗洪，救险，捕捞，军事等都离不开短波通信的作用。由于短波通信的远距离传输依靠大气电离层实现，因而容易被不稳定的大气因素的影响，造成多径效应和多普勒效应等的产生，出现通信过程中时间，空间和频率上的选择性衰落。所以，研究电离层短波通信对现实生活具有极为重要的意义。

到了二十世纪后，电离层的短波信道的特殊性质受到了国内外科研机构的深入研究。二十世纪七十年代，由于电离层物理理论和探测技术的飞速发展，一篇对于窄带短波信道模型研究的文章在学报上发表。这个模型采用了抽头延时线仿真结构，用每一个抽头的衰落系数来表示信道的一条传播路径。由于这个模型结构简单，便于实现，因而被国际电信联盟推荐成为标准窄带短波信道模型。如今应用到实际的窄带信道仿真器基本上都是在此模型的基础上研发制作出来的。

2. 研究的基本内容与方案

论文主要研究单载波串行高速高频调制解调器设计中的关键技术。传输速率9600bps,发射机的调制方式为64qam，载频采用1800hz,短波信道的模型为watterson抽头延时线信道模型，带宽为3khz，两条平均功率相等的独立瑞利衰落路径，时延扩展为2ms，最大多普勒频移为75hz。在理论分析的基础上，论文在matlab平台设计短波信道估计方案。

在单载波串行短波通信系统中，数据比特序列由发射机经过信源编码，信道编码，长交织和64qam调制，然后进行1800hz的载频调制，再将信号搬移到范围为0.3khz-3.3khz的频谱上，最后调制信号将经由无线短波信道发射出去。信号由于受到信道特性的影响，到达接收端后通常会发生失真。为了使接收端能得到原始的比特信息，必须准确估计和补偿信道衰落特性。因此，就可以选择利用数据帧中的训练序列来作信道估计，再结合不同的插值技术估计未知数据传输时刻的信道响应。提高接收机接受质量的关键技术是短波信道估计，也能很好的保障单载波串行调制解调器系统数据传输性能。在短波通信系统中，可以完全在频域处理接收端的数字信号，也可以采用时域均衡的方法。为了保证接收机信号处理的一致性，分别对时域和频域短波信道估计算法进行了研究。时域信道估计最常用的算法为lms及其改进算法、rls算法，频域信道估计算法有ls、mmse算法。接下来就是针对这两类算法进行深入研究。

短波通信依靠电离层来传输数据，而电离层信道脉冲响应的特性有频域选择特性和时变特性，把信道估计与迭代结合起来，就形成了迭代信道估计方案。迭代信道估计就是先从判决反馈中得到对数似然比信息，然后从中计算额外的训练序列再用于信道估计。依据训练序列的不同分为两种信道估计，若训练序列是软符号信息，就叫做软迭代信道估计；若训练序列是硬判决信息，就叫做硬迭代信道估计。在对比lms算法、rls及其改进算法的性能之后，又结合ls、mmse算法的特点，决定最适合短波信道估计方案为基于时域算法的软迭代信道估计。下图就是软迭代信道估计方案的框图。发送端先对数据信息进行编码、交织、数字调制等过程；调制信号的发射要使用短波天线，经过短波信道最终被接收端接收；等待接收端同步之后，就采用迭代信道估计的方案，最终得到符合要求的时变频率选择性短波信道参数。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周 搜集资料，撰写开题报告；

第4周—第10周 设计仿真模型；

第11周—第14周 论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张金成．短波通信中的信道与信噪比估计技术研究[d]．解放军信息工程大学．2011．

[2]刘伟材．短波ofdm系统信道估计算法研究[d]．北京邮电大学．2015．

[3]吴伟陵，牛凯．移动通信原理[m]．电子工业出版社，2009:8-12．