第1章緒論

1.1引言

1.2短波與短波通信

1.3短波電波的傳播

1.3.1短波的地波傳播

1.3.2短波的天波傳播

1.4短波通信的可用頻率

1.5影響短波通信的主要因素

1.5.1多徑干擾

1.5.2無線電干擾

1.6短波通信盲區分析與短波通信的優化

1.7短波通信的發展與關鍵技術

1.8短波通信的優勢與不足

1.8.1短波通信的優勢

1.8.2短波通信繫統的不足

第2章短波數據通信實現方式

2.1短波數據通信的主要模式

2.1.1寬帶短波數據通信

2.1.2短波極低速數據通信

2.1.3窄帶短波數據通信

2.2基帶的認識與理解

2.3短波數據通信的實現方式

2.4短波基帶數據通信協議

2.5復信號的理解

第3章發送端信號處理

3.1糾錯編碼

3.2數據交織

3.3修正格雷碼

3.4同步碼符號

3.5訓練序列碼符號

3.6信息加擾

3.7數據的8PSK調制

3.8脈衝成型與子載波調制

3.9發送端數據格式總結

第4章短波信道建模與仿真

4.1短波信道建模與仿真的需求

4.2短波信道的參數描述

4.3短波信道多普勒頻移效應的實現

4.4短波信道多徑效應的實現

4.5短波信道噪聲的加入

4.6短波信道Watterson模型表征

4.7Watterson模型的算法實現

4.8短波信道多普勒擴展實現

第5章接收端同步信號處理

5.1接收信號處理流程

5.2接收端信號AGC控制——功能

5.3接收端信號AGC控制——實現

5.3.1常用AGC算法

5.3.2不同AGC算法的性能分析

5.4希爾伯特變換

5.5子載波解調

5.6碼符號粗同步

5.7碼符號細同步

5.8多普勒頻移估計

5.9初始信道估計

5.10未知同步碼符號的解算

5.11繫統同步的判斷

5.12信道均衡前的初始化處理

第6章接收端用戶數據處理

6.1信道均衡——匹配濾波

6.2信道均衡——碼間干擾的消除

6.3信道均衡——用戶數據估算

6.4信道跟蹤

6.5信道均衡算法進階——迭代信道均衡算法

6.6信道均衡算法進階——分數間隔均衡算法

6.7信道均衡算法進階——判決反饋均衡算法

6.8信道均衡算法進階——動態切換信道均衡算法

6.9信道均衡算法進階——時變信道繫數信道均衡算法

6.10提高信道通信效率探討

6.11載波跟蹤與恢復

6.1275b/s數據率下的數據解調

6.13軟信息生成和解格雷碼

6.14軟信息解交織

6.15維特比軟譯碼

6.16通信結束的判斷

第7章通信保密

參考文獻

附錄

附錄1發送端卷積編碼程序

附錄2發送端數據交織存程序代碼

附錄3發送端數據交織取和格雷編碼程序代碼

附錄4發送端擾碼程序實現代碼

附錄5脈衝成型濾波器程序代碼

附錄6短波信道多普勒頻移程序實現代碼

附錄7短波信道多徑效應程序實現代碼

附錄8短波信道噪聲效應程序實現代碼

附錄9短波信道多普勒擴展程序實現代碼

附錄10接收端數字AGC控制程序實現代碼

附錄11希爾伯特變換程序實現代碼

附錄12子載波解調程序實現代碼

附錄13碼符號粗同步程序代碼

附錄14細同步程序實現代碼

附錄15多普勒頻移和相位估計程序代碼

附錄16信道估計程序實現代碼

附錄17信道跟蹤程序實現代碼

附錄18時變信道繫數信道均衡程序實現代碼

附錄19載波跟蹤與恢復程序實現代碼

附錄20維特比譯碼程序實現代碼

短波，一種重要且歷史悠久的無線通信方式，長期以來被廣泛應用於軍事、航空、航海等領域； 基帶，描述了數字通信發送端物理層信號的格式協議，引導著接收端通信信號處理的實現方式，決定著通信效果性能的好壞，一直是通信信號處理領域經久不衰的研究熱點。本書以短波基帶信號處理為核心，面向高等院校本科及以上層次學生、從事通信基帶開發的工程師，全面講述短波通信的原理，全面展示短波基帶發送端與接收端信號處理的流程，全面揭示基帶信號處理算法的原理和實現方式，以獨特視角展示不一樣的通信基帶信號處理樣式。
無論在哪個通信頻段、無論采用哪種調制方式，通信基帶信號處理永遠是數字通信研究的熱點和核心，直接決定著通信性能的好壞。近年來，新的數字通信手段和信號處理方式層出不窮、各種基帶信號處理算法日新月異，但萬變不離其宗，基帶信號處理有其相對固定的流程要義，有著信號處理直接的效果要求，變化的是信號處理的算法和工具。短波基帶信號處理目前主要有三個重大方向，分別是窄帶短波數據通信、寬帶短波數據通信和極低速短波數據通信，從字義上看即常規、高速和低速短波數據通信。而當前軍事、航空、航海短波數據通信，主要采用的是窄帶短波數據通信，所以本書以目前廣泛推進應用的單音串行窄帶短波數據通信為研究對像，期望達到如下兩個目標： 一是在結合工程實踐經驗的基礎上，通過詳細闡述短波基帶信號的流程、算法模型、算法實現原理、算法呈現效果等，全流程、實踐化地展示短波基帶信號處理過程，使讀者全面深入地掌握短波基帶信號處理的原理和工程開發流程； 二是通過短波基帶信號處理的全流程展示，示範帶動其他通信頻段和調制方式的基帶信號處理教學，方便從事數據通信研究的學習者盡快掌握通信基帶信號處理基礎理論，高質高效地完成向高階、高速通信基帶信號的知識遷移和聚焦。
周新力教授對本書進行了學術指導和審定，在此一並表示感謝。同時，感謝所有給予我們幫助的領導和同事，感謝文獻的作者們。由於作者水平所限，書中缺點和錯誤在所難免，希望同行專家、學者和讀者不吝指正。
作者2022年5月於煙臺