混沌扩频测控系统同步捕获性能分析

混沌序列在扩频测控系统中的应用引起了人们的广泛兴趣,混沌扩频测控系统的捕获性能和跟踪性能是学界关注的重点。由于数字化混沌序列相关函数旁瓣具有随机性,使得扩频系统的信号捕获过程,除了受加性噪声影响之外,又增加了一个影响因素。根据系统捕获原理与混沌码特性,借助于混沌码模糊函数的概念,提出了混沌码相关函数旁瓣随机性影响下检测概率、虚警概率以及捕获时间的计算方法,推导得到了相应的计算公式,探讨了混沌扩频测控系统的信号捕获性能。结果表明,混沌码相关函数随机性的存在使检测概率和虚警概率有所增大,并使捕获时间产生变化;与加性噪声相比,其影响通常较小甚至可以忽略。该结果可以为混沌序列在扩频测控系统中的应用提供理论支持与参考。     

Ka频段混沌扩频测控系统的设想

提出一种Ka频段混沌扩频测控系统,分析了它在抗截获、抗干扰和抗摧毁方面的优点,给出了混沌直扩和跳扩的方案设想,可以用它构成一种军用测控系统;也可将截短、二值化的混沌序列直接替代现在扩频测控系统的PN码而增加一种新的混沌抗干扰工作模式,将它应用于遥控系统,可以获得较好的保密、安全性.     

基于混沌与自编码相融合扩频码的构造

为了提高扩频通信系统数据传输的有效性和安全性,提出了一种混沌映射与自编码非线性融合的思想构造扩频码方法。该方法首先将Logistic混沌序列通过改进产生的复合符号混沌序列与自编码算法输出反馈进行逻辑异或,然后与自编码序列经非线性Henon映射相融合产生高质量的复合扩频码。以混沌和自编码为基础分析了该方法的有效性,并与现有方法进行比较,提高了序列的相关性和复杂度。在DS-CDMA系统中进行仿真验证,结果表明该方法产生的扩频序列抗多径干扰能力更好,并能获得较低的扩频误码率,有利于扩频通信的需要。     

截短混沌扩频序列的优选与性能分析

为了获得应用于测控通信系统具有优良相关特性的混沌扩频序列 集合,提出了截短混沌扩频序列的优选算法。基于中值比较进行平衡序列构造,相对传统方 法能够得到更大的 筛选序列集合。给出了截短扩频混沌序列的具体优选步骤,并对截短混沌序列和Gold序列在 多址系统中的性能展开了比较和分析。     

一种用于DS-CDMA基站的全数字非相干延迟锁相环

本文根据直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)系统上行链路伪随机码跟踪的特点,给出并分析一种全数字非相干延迟锁相环 (DLL),该DLL采用了二元鉴相和数字序贯滤波的实现结构。文中推导了多用户环境下环路的数学模型及鉴相误差统计特性,给出了跟踪性能的计算机仿真结果。研究结果表明,本文给出的DLL能以小的复杂度实现良好的跟踪性能,具有较高的应用价值。     

S-T线性耦合级联混沌扩频码及其性能分析

针对传统混沌映射迭代生成的时间序列复杂度低且序列取值范围受映射参数控制的问题,提出了一种基于S-T耦合级联混沌映射的扩频码生成算法。先通过引入耦合控制因子对满映射条件下的Sine映射和Tent映射进行线性耦合,在保持系统动力学结构完整性的前提下减弱了混沌参数取值对序列取值范围带来的影响,极大地增加了扩频码的地址空间。进一步,继续将耦合映射与Sine映射级联后作为扩频码生成器的驱动内核,通过级联的方式显著提升了映射迭代生成时间序列的复杂度,使得所生成的扩频码具有更强的伪随机特性。最后,基于Simulink平台搭建了加载S-T混沌扩频码的直序扩频系统,测试了在不同噪声环境下系统的误码率。实验结果表明,与基于原有传统映射的扩频系统相比较,基于线性耦合级联映射的扩频系统具有更低的误码率。     

微波通信中的扩频技术问题研究

首先介绍了扩频技术在微波通信的应用,给出了相关的扩频码选择原则,重点分析了非相干延迟锁定环实现扩频码跟踪原理,最后对于扩频码跟踪过程中的误差信号进行仿真分析探讨。     

满映射Logistic数字混沌序列的产生及性能分析

Logistic映射形式简单,但表现出了复杂的动态性能。以满映射Logistic混沌序列为 对象,讨论了混沌序列数字化的两种方法,推导了数字混沌序列比特位分布概率,计算了截 短数字混沌序列的相关性能。结果表明,在不变分布偶对称的情况下,两种方法得到的数字 化混沌序列都是“0”“1”等概率的,截短序列的自相关函数旁瓣方差和互相关方差均等于 序列长度N的倒数。对数字化Logistic混沌序列进行了数值仿真,所得结果与结论相吻 合;仿真结果还显示,自相关旁瓣和互相关均服从高斯分布。研究结果使得能够从理论上对 一类数字混沌序列的特性进行整体把握,超越了经验性的结论,便于在有关系统中进行应用 分析。     

数字混沌扩频序列的盲估计

混沌序列具有非线性、宽带类噪声、大的码族、任意长的周期且容易产生的特性,因此在扩频通信系统中很有实用价值。本文将文献[1]中对伪随机扩频序列盲估计的方法推广应用到混沌扩频通信中,并对其不足提出了改进方法。在只知道扩频码周期而无其它任何先验知识的条件下,利用特征值分析的方法可以对数字混沌直扩序列进行盲估计,仿真实验证明了该方法的有效性。     

混沌扩谱CDMA的系统模型及其性能分析

混沌序列在具有很好随机性的同时,一些序列还具有KroneckerDelta自相关和近似正交的互相关特点,因此被认为是实现直序扩谱CDMA系统较理想的扩谱序列之一,成为近年来研究的热点。文中从异步DS-CDMA系统的模型入手,分析影响CDMA系统性能的关键问题,说明混沌扩谱CDMA系统的性能优点。为了实现混沌扩谱CDMA系统的数值仿真与性能验证,以切比雪夫映射产生的混沌序列为例进行混沌扩谱CDMA系统的性能分析,并与基于Gold和Kasami两种序列的传统DS-CDMA系统进行比较。     

电离层色散效应对宽带BOC信号的影响

电离层色散特性导致宽带二进制偏移载波（Binary Offset Carrier,BOC）信号的码片时域波形和相关函数曲线产生畸变，影响BOC信号完好性和跟踪性能。为了评估电离层对BOC信号传输的影响，构建了宽带BOC信号的电离层影响分析框架，分析了电离层色散效应对码片时域波形和相关特性的影响，并评估了三类典型BOC信号的带内电离层色散效应在码跟踪环路和载波跟踪环路引入的偏差。研究结果表明，电离层色散效应会导致宽带BOC信号时域码片实部和虚部边缘产生抖动现象，色散信号与标准信号间的互相关函数会产生明显的相关损耗；在电离层活跃期间，电离层色散效应在码跟踪与载波相位跟踪中均引入明显的鉴别误差。该结果对BOC信号的电离层误差的评估与校正有一定的参考意义。     

基于差分空时调制的混沌慢跳频系统

提出一种慢跳频系统中基于差分空时调制的混沌保密通信方法。此方案集成了差分空时编码和混沌跳频扩频技术的优点。一方面,在跳频系统中,使用混沌序列代替伪随机(PN)码,增强了抗截获和抗预测的性能;另一方面,通过差分空时调制产生分集增益,降低了多径衰落效应的影响。仿真结果证实了此方案的有效性。     

基于虚拟多用户模型的长码直扩信号伪码估计

针对长码直接序列扩频(DSSS)信号的伪随机码(PN)盲估计问题,提出了一种新的周期 长码直接序列扩频信号(PLC DSSS)模型。该模型等同于虚拟多用户短码扩频DS-CDMA系统, 采用DS-CDMA的谱范数来估计同步偏移,该算法不需要更多假定限制,利用相关函数二阶矩 、特征值分解和模糊酉矩阵方法就可以完成伪码序列的估计。实验结果表明,在较低信噪比 下就可以完成对PN码序列的精确估计,表现出良好的性能。     

多址正交码扩频体制及其关键技术

根据飞行器测控技术发展特点，提出多址正交码扩频体制，分析了系统的发射、接收模型及其误码率性能；仿真了多址正交码扩频系统的噪声性能、多址性能和抗干扰性能；讨论了对正交码同步捕获与跟踪、正交扩频体制下的伪码测距等关键技术问题。     

压缩域直扩测控通信信号载波同步技术

为解决压缩感知理论在直扩测控通信应用过程中面临的压缩域信号载波同步问题,针对重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大与系统实时性要求之间的矛盾,提出了一种改进的压缩域Costas环技术,该环路不再需要进行信号重构,可以直接从压缩域信号中提取频率和相位信息。首先通过压缩域信号估计理论分析,给出了压缩域直扩测控通信信号处理框架,并提出了改进的压缩域Costas环路;然后对环路模型及其跟踪精度进行了理论分析;最后通过计算机仿真验证了该环路技术有效性。理论分析和仿真实验表明环路能够在压缩域中实现高动态信号的高精度载波跟踪和解调处理。压缩域Costas环技术可应用在基于压缩感知的宽带扩频测控通信系统、认知无线电等相关领域,具有一定工程应用价值。     

一种新的混沌扩频序列产生方法

本文提出了一种新的混沌扩频序列产生方法。该方法基于神经网络的强大学习能力和副近非线性函数能力，应用具有全局最优的ＢＰ改进算法通过训练学习建立起具有混沌性态的优化神经网络模型，利用网络权值调整的灵活性来产生混沌扩频序列。计算机仿真结果表明，该模型产生的混沌扩频序列调整更容易，比基于单一混沌映射能产生更多符合扩频通信要求的扩频序列。     

多无人机扩频测控链路的扩频码分析

在码分多址（CDMA）的多无人机扩频测控链路中,多址干扰（MAI）是多目标系统需考虑的重要因素。在此类系统中,针对抗多址干扰的要求,设计具有相应互相关性能的扩频码是首要任务。从多无人机对抗多址能力的需求入手,分析了码速率、用户个数以及码的互相关性能对抗多址干扰能力的影响,得出了Kasami码型互相关性较好、序列部分相关会降低互相关性能的结论。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

直扩/跳频测控信号伪码跟踪抗干扰性能分析

研究了直扩/跳频测控信号伪码跟踪的抗干扰性能,通过加权处理使其归结为分析 干扰条件下直扩信号伪码跟踪性能。采用鉴相曲线的过零点偏移表示干扰对跟踪的影响,推 导了伪码跟踪的最大干扰误差表达式。以单音信号作为输入干扰,对最大干扰误差进行了理 论分析,得出了音频干扰对伪码跟踪的影响规律。仿真结果表明,理论分析与仿真结果吻合 较好,验证了理论分析的正确性。     

基于BP神经网络的直扩信号扩频码盲识别

针对微弱直扩信号的盲检测与估计问题,在接收方未知发送方扩频序列的前提下 ,提出了一种恢复直接序列扩频（DSSS）信号扩频码的方法。该方法基于反向传播（B P）神经网络,它的输入是接收到的信号,而其期望输出是和输入相同的信号,根据误差反 向传播来有监督地调节神经网络,网络达到收敛时根据第二层权值的符号函数值即可盲估计 出扩频码序列。实验结果表明,即使是在负信噪比情况下,该方法也能得到一个很好的估计 效果。     

一种利用混沌同步的测控系统测距方法

当前测控系统普遍采用的伪码测距体制中存在距离模糊问题和同步捕获问题,并且两者的性能要求是矛盾的。利用混沌信号的非周期、自同步和良好自相关特性,提出了将连续混沌信号作为测距信号应用于航天测控系统的方法,分析了该体制的工程应用可行性,并进行了仿真试验,给出了改进相关性能的方法。混沌测距方法相对于伪码测距的优势在于,混沌的同步特性能够自动实现测距信号的同步,省略了测距信号的捕获过程;混沌的非周期性消除了距离模糊。连续混沌信号在测控系统中的应用是可行且有优势的。