基于FPGA的多模式通信信号解调及自适应位同步技术

通信信号的识别与解调是通信侦察的重要组成部分。本文在假设侦察识别过程已经完成,且调制模式主要为FM、FSK、BPSK和QPSK四种方式,码速率在一定范围内变化的前提条件下,讨论这四种不同模式通信信号的解调技术,在解调中引入自适应的位同步技术,保证解调结果的正确输出。整个系统各模块基于FPGA实现,便于编程、修改以及升级改进,利于移植。     

一种基于再生伪码测距的遥测信号测距方法

为了简化深空探测器无线测量系统设计,解决下行系统受功率、带宽等因素限制遥测信号和测距信号权衡设计问题,在再生伪码测距技术的基础上,提出了一种基于遥测信号测距的新方法,以遥测数据符号代替测距伪码的功能,利用地面跟踪环路对遥测信号的跟踪测量实现下行测距,减少了独立的下行测距信号。分析和仿真结果表明：新方法简化了下行信号形式,降低了系统实现复杂度,在遥测码速率为100 kbit/s左右时,随机测距误差优于传统再生伪码测距模式,且随着遥测码速率的增加测距精度进一步改善。     

半速率可逆RS码在流星突发系统中的应用

在流星突发通信中,可以采用好的编码技术来提高系统的吞吐量性能.针对流星突发信道的特点,提出了一种基于半速率可逆RS码的混合Ⅱ型ARQ,并对其性能进行了分析,给出了吞吐量的性能公式.从仿真结果可以看出,同已有的基于传统RS码的混合Ⅱ型ARQ相比,这种应用半速率可逆码的混合Ⅱ型ARQ可以使吞吐量性能获得较大的提高.     

毫米波通信系统QPSK调制器设计

为解决毫米波通信系统中数据速率和频谱资源紧张的难题,采用直接数字频率合成(DDS)和锁相环(PLL)技术,基于改进的π/4-QPSK调制方式,以现场可编程门阵列（FPGA）为控制单元,设计了一种用于毫米波通信系统的QPSK调制器。重点介绍了应用FPGA实现Gold码的编码过程,并给出了Gold编码Modelsim仿真结果。测试结果表明,该毫米波调制器工作稳定,QPSK调制信号中心频率30 GHz,数据速率3 Gb/s,输出功率大于4 dBm,相位噪声优于-100 dBc/Hz@10 kHz,可用于实际工程。     

深空通信中基于FFT的高动态扩频信号的捕获

在深空通信中，航天器的高动态性使扩频信号引入了高Doppler频移，给捕获造成了巨大困难。针对如此之大的Doppler频移，提出了一种新的捕获方案，即基于FFT算法实现对Doppler频移进行一定程度的补偿，将沿码相位一Doppler频率的二维搜索简化为沿码相位的一维搜索；重点分析了深空通信环境中高速长PN码的捕获性能。理论分析和仿真结果表明，该方法大大缩短了捕获时间，是一种性能优良的伪码捕获方法。     

基于遥测信号的测距技术及其发展趋势

基于遥测信号的测距技术可以有效解决深空测距下行链路同时传输遥测、测距信号时出现的遥测数据传输速率受限、频谱带宽增加等问题，应用前景广阔。介绍了基于遥测信号的测距技术发展历程，重点总结了其中的关键技术，包括上行测距码的选择、遥测帧的设计和传输、PN码相位估计算法，最后探讨了其发展趋势。基于遥测信号的测距技术适应未来深空测距的发展需求，是深空测距的重要发展方向之一。     

基于快速OPAST算法的直扩信号PN码序列估计

在直接序列扩频（DSSS）通信对抗系统中，伪码（PN）序列估计是一个重要的研究课题。针对在某些情况下权值向量不收敛的问题，提出了一种基于快速正交投影逼近子空间跟踪（OPAST）算法和滑动窗技术的直扩信号PN码序列估计算法，对非同步接收DSSS信号按照宽窗口分段，利用快速OPAST算法提取主特征向量，滑动窗技术实现码同步。该算法迭代权值向量具有正交性以及良好的收敛性，同时解决了常见相位模糊问题。算法具有较低复杂度，数据存储量少，易于硬件实现与实时处理。仿真结果表明，在-10 dB的较低信噪比背景环境中，该快速OPAST算法可以正确有效地估计出PN码序列。     

直升机卫星通信系统信道模拟与通信实现

针对直升机卫星通信系统中直升机旋翼对通信信道造成的周期性衰落问题,采用射频收发器AD9361模拟了信道周期性衰落模型,基于此模型在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上优化并实现了缝隙检测算法。根据信道衰落模型和缝隙检测算法及数据链路速率和带宽的要求,提出了一套直升机卫星通信系统可靠通信方案,即前向链路采用重发和分集接收及短码LDPC编码技术,返向链路根据前向链路缝隙检测的结果在无遮挡缝隙采用突发通信和长码低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码技术,实现可靠通信。系统测试结果表明,该方案不受直升机机型限制,系统可在40%遮挡率下实现前向链路25.6 kb/s和返向链路4 Mb/s速率下的可靠通信。     

基于FPGA的宽动态范围DPSK解调器设计

为了解决大多普勒频移、猝发通信条件下传统接收机结构复杂的问题,设计并实现了一 种基于FPGA实现的宽动态范围全数字DPSK基带接收机。采用1 bit A/D带通采样技术和差分 检测技术,在最大40 kHz多普勒频移条件下实现了70 dB动态范围。该技术已用于 某低成本毫米波数据通信系统中,实现了码速率为10 Mbit/s、动态范围大于70 dB的D PSK信号解调,系统误比特率为10-6。     

电话通信技术中计算机网络的应用之我见

随着社会经济的不断发展，人们对电话通信技术的要求也逐渐提高，比如信号的稳定性，通话质量要求的提升，以及数据量的不断增加，都使得电话通信技术的发展面临重大挑战。计算机网络电话通信技术的发展，很大程度上改善了电话通信技术的效果，促进了电话通信技术的快速发展。     

修正平均周期图法在通信信号分选识别中的应用

本文针对宽带情况下短波常规信号的分选识别问题，从理论上分析了修正周期图法的可行性，并进行了详细的实验分析，证明了该方法的实用性，这对提高短波通信信号的侦察分析实时性和准确性具有十分重要的意义。     

舰载通信信号侦察接收系统

在分析沿海地区复杂电磁环境构成因素的基础上,阐述了舰载通信信号侦察接收系 统的技术体制、侦收方法及特点,探讨了舰载通信信号侦察接收系统为适应复杂电磁环境的 解决措施,并在实际工程应用中证明改进措施能够很好地解决舰载通信信号侦察接收机的实 际使用问题,保证其具有大侦收带宽、高灵敏度、大动态范围、强抗干扰能力。     

基于稀疏编码的TPM通信噪声抑制分析

基于独立成分分析（ICA）时域滤波的时相调制（TPM）通信系统中的噪声干扰对系统性能有很大的影响。采用稀疏编码方法对TPM通信中的噪声进行抑制。首先对观测信号采用稀疏编码方法进行稀疏编码,然后对处理后的信号使用压缩方法处理,从而将ICA过程中对噪声所代表的小的变元值变小或置零,最终达到对噪声的削弱。仿真表明,稀疏编码方法对TPM通信中的噪声确实有较好的抑制,与不采用所提方法相比,大约有1 dB的系统误码性能提高。     

混叠通信信号的盲分离处理

同频混叠信号的处理一直是通信信号处理中的难点,常规的信号处理方法难以对其进行有效分析。本文运用最新的盲源分离理论,实现了混叠通信信号的盲分离。仿真结果表明,本文采用的算法分离效果好,运算速度快,可移植性强,基本实现了对混叠通信信号的实时盲分离。     

一种偏移载波调幅信号的频域优选新方法

为了解决民航地空通信中机载电台接收到的多个偏移载波调幅信号互相干扰的问题,提出了一种在频域进行最佳载波搜索的优选方法。该方法采用能量重心法对接收信号的频谱幅度和频率进行校正,通过搜索频谱幅度的最大值,优选出一路载噪比最高的调幅信号进行解调,同时对其他调幅信号进行抑制。仿真实验和电台通信实验均表明该方法可以正确地实现多个偏移载波调幅信号的优选和解调,明显降低干扰,解调后话音的平均意见分提高了3分,具有实际工程应用价值。     

基于模糊聚类的常规通信信号自动分选方法

为解决从干扰环境中自动分选出常规通信信号的问题，提出了一种基于模糊聚类的常规通信信号分选方法。该方法首先利用区分度函数确定最优的相关度阈值参数，然后利用模糊聚类算法对利用频域检测和测向得到的测量集进行信号分选，并对分选后的通信信号进行特征参数估计。实验结果表明，该算法能够在不做任何假定的条件下对常规通信信号进行正确分选，并对窄带信号的特征参数进行准确估计。     

卫星通信抗截获信号波形设计

针对卫星通信信号传输隐蔽性不高的问题，提出了一种抗截获的信号波形设计方法。采用具有循环平稳特性的大信号掩盖不具有循环平稳特性的弱信号，含有重要信息的弱信号成为大信号的背景信号，实现卫星信号的隐蔽传输。弱信号包含正常业务数据和重要数据，利用随机跳码扩频和随机跳时将两者合并的同时，可将重要数据隐藏于弱信号中，并破坏弱信号的循环平稳特性，提高重要数据传输的安全性。对信号波形仿真分析，在大信号和弱信号的功率比高于7 dB时，盲检测不到弱信号的存在，表明设计波形具有抗截获性。最后对弱信号解调性能仿真分析，表明抗截获能力提高的同时，其传输性能仍在可接受范围内。     

采用基于多相滤波的数字正交变换技术提取信号瞬时特征的方法

本文研究了通信信号瞬时特征的提取方法。采用中频直接采样、抽取和滤波的方法完成信号的正交分解,从而提取信号的瞬时包络和相位主值序列。利用信号相位去卷叠算法和线性规划法估计信号的去卷叠瞬时非线性相位,利用傅里叶变换的微分特性估计信号的瞬时频率。通过文中的方法可以有效估计信号的瞬时特征,将其运用于信号调制体制识别取得了较好的效果。     

单星无源定位原理及精度分析

针对通信、测控信号窄带、信号持续时间长的特点,分析了通信信号、测控信号工程 可实现的测频精度,论证了在单星平台上利用频率定位方法实现通信、测控信号高精度定位 的可行性,并根据5 km定位精度指标要求计算了对信号持续时间、信号载频、频率测 量误差及卫星轨道高度的要求,研究结论对单星无源定位系统定位精度指标的论证与分解具 有借鉴意义。