OFDM调制驱动的短波通信电台设计与性能优化

"基于OFDM技术的短波通信电台研制是一个结合现代通信理论与实践的重要课题。OFDM（正交频分复用）作为一种高效的数据传输方式，其主要优势在于高速率、高频谱效率和良好的抗多径干扰能力。在短波通信领域，传统的单载波调制和非正交多载波调制逐渐被OFDM所取代，因为它能够在保持信号质量的同时，有效利用频谱资源。 本文的研究围绕短波通信电台的系统设计展开，采用了软件无线电的理念，以数字信号处理器（DSP）作为核心，实现了OFDM的调制和解调过程。系统设计的关键部分包括发送端和接收端的处理流程。发送端首先通过语音编码和压缩技术处理音频数据，然后通过RS-232接口将数据传递给数字发射机，经过OFDM调制后转换为射频频段的信号。接收端则负责捕获无线信道的信号，进行同步、OFDM解调，再将解码后的数据上传到PC机进行后续处理。 系统的性能参数值得一提，比如使用4QAM调制时，数据速率分别在10kHz信号带宽上达到11.25kbps和22.5kbps；在理想条件下，即使在信噪比为10dB的AWGN信道中，4QAM调制下的比特误码率也能低至10^-5；而在更具挑战性的短波信道（最大多径延迟4ms）和20dB信噪比下，误码率仍可控制在10^-4以内。 本文详细阐述了数字发射机的软硬件结构，特别提到了使用TI公司的TMSVC5410芯片进行OFDM调制，这是一款专门针对这种任务设计的高性能处理器。然而，文章并未深入探讨射频模块和语音编解码模块，因为这些部分在本文中被认为是辅助环节，主要焦点集中在中频处理模块的设计和实现。 基于OFDM技术的短波通信电台研制项目展示了如何利用现代通信技术提升短波通信的性能和效率，为实际应用场景提供了实用且高效的解决方案。"