基于延时相乘及其改进算法的DS/FH信号率线检测

针对DS/FH（直扩/跳频）混合扩频信号截获和参数估计问题,提出了一种基于延时相 乘结合自适应滤波和分段自相关的新方法。该算法首先将输入信号进行自适应滤波以提高 信噪比,滤波后送入延时相乘器,最后将乘积后数据分段进行自相关,通过分析谱图即可检 测DS/FH混合扩频信号的码速率谱线。计算机仿真显示,改进的算法不但能适应低信噪比( -2 0 dB)条件下DS/FH混合扩频信号的检测,而且同时能够实现对码速率的估计。该方法所用 算法简单,适合采用硬件设计实现,且如果是合作目标信号,搜索时间短,实时性强。     

直扩／跳频混合扩频信号测量性能分析

从模糊函数角度,研究了直扩/跳频(DS/FH)混合扩频信号的测距、测速性能.推导了DS/FH混合扩频信号的模糊函数表达式.由数值仿真得到一个跳频点内传递一个直扩伪码周期的混合扩频信号模糊图.仿真分析结果表明,DS/FH混合扩频信号具有良好的测距测速性能,从而论证了该信号用于跟踪测量的可行性.最后,根据信号估计理论分析了直扩/跳频混合扩频信号精度.     

无线扩频通信技术述略

所谓扩频通信,可简单表述如下:它是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的,并与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据.扩频技术包括以下几种方式:直接序列扩展频谱,简称直扩(DS),跳频(FH),跳时(TH),线性调频(Chirp).此外,还有这些扩频方式的组合方式,如FH/DS、TH/DS、FH/TH等.在通信中应用较多的主要是DS、FH和FH/DS.     

基于时域分割的DS/FH信号参数估计

针对时频分析方法在直扩/跳频(DS/FH)混 合扩频信号参数估计中存在时频分辨率受限、交叉项干扰、实时性差等缺点,通过分 析DS/FH信号的时频特性,提出了一种新的DS/FH信号参数估计方法。该方法从待测信号的时 域分析出发,利用不同跳频点对应的周期数不相等的性质,完成了对DS/FH信号的时域分割 ,最后结合DS/FH信号性质完成了对待测信号跳频周期、驻留时间、跳频频率的估计。仿真 结果表明,该方法针对DS/FH信号的参数估计精度高,运算速度较快,且没有干扰频率。     

一种快速的DS/FH混合扩频信号捕获方案及其性能分析

为了提高DS/FH混合扩频信号的捕获速度, 提出了一种将DS/FH 信号中三维搜索转化为 二维搜索的快速捕获方案。通过对搜索过程的详细分析,推导出在单、双驻留条件下的平均 捕获时间数学表达式以及高斯信道下系统的检测性能计算公式。理论推导与仿真结 果表明：相对于传统的捕获方式,该方案有效地缩短了系统的平均捕获时间,具有更强的抗 噪性能,适用于存在较强噪声的复杂通信环境。     

结合图像处理与时频分析的直扩/跳频信号参数估计

为实现扩频带宽大于跳频间隔、干扰信号强度较大及存在信道噪声时直扩/跳频（DS/FH）信号参数精确估计,提出了一种结合图像处理算法与时频分析技术的DS/FH信号参数估计方法。该方法首先利用时频分析算法提取DS/FH信号的时频分布图,然后结合干扰分量在时频图中的图像特征,利用图像处理的开运算与闭运算剔除了图像中的孤立干扰点及“空洞”干扰点。特别地,为抑制复杂的毛刺干扰信号提出了一种迭代相关匹配算法。最后通过分析图像像素位置与时频参数的对应关系完成DS/FH信号的参数估计。仿真实验表明,该方法可以有效消除干扰信号的影响,准确快速提取混合扩频信号的时频参数。     

基于跳频图案补偿的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪技术

DS/FH混合扩频测控系统的中频信号携带有多普勒频 率捷变 成分,这使载波跟踪环路不断切换到频率阶跃的响应状态,从而导致跟踪精度下降甚至环路 失锁。为此,提出一种基于跳频图案辅助的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪方法,通过预 知的跳 频图案和当前的载体速度测量值估计出下一个跳频点引入的多普勒捷变量,并将其及时补偿 到跟踪环路的NCO调整量中。Simulink建模仿真证实了该方法的有效性,在一定的跳频图案 时间同步误差范围内,能达到的测量精度与非跳频系统相当。     

DS/FH扩频测控信号的一种同步方案分析

针对航天测控信号的高动态特点,提出了直扩/跳频混合扩频(DS/FH)测控信号的一种快速同步方案.阐述了采用频率快速扫描和基于FFT算法的三维快捕方法.通过对码多普勒及多普勒频移跳变现象的分析,得到了利用跳频图案和多普勒频移的跟踪结果来实时补偿最大为8.2 kHz的多普勒跳变量的方法.在比较了几种载波跟踪方法的基础上,给出了采用算法嵌入式环路跟踪测控信号的建议.     

基于传播算子的DS-SS信号扩频波形估计

扩频信号波形估计的本质是信号子空间估计。针对直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum,DS-SS）信号的扩频波形估计问题,提出了一种基于传播算子的估计算法。针对现有算法估计信号子空间计算量较大的不足,所提算法利用传播算子估计信号子空间。理论分析了所提算法与现有算法的计算量和性能,并进行了仿真实验。仿真结果表明所提算法有效,且计算量远小于现有算法。     

多音干扰下DS/FH混合扩频测控信号检测性能分析

分析DS/FH(直扩/跳频)混合扩频测控信号在干扰环境下的性能对该新测控体制的研究 具有重要的意义。推导了多音干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式,仿 真分析了不同直扩增益、跳频增益组合情况在不同多音干扰条件下的检测性能,得到了一些 有意义的结论,为进一步研究提供了参考。     

宽带直扩信号的随机解调压缩采样方法

为了有效解决扩频测控通信系统宽带化带来的高速采样压力和高数据率问题,提出了基于压缩感知的直扩信号随机解调压缩采样方法。通过对模拟信号压缩采样原理进行研究,深入分析和推导随机解调采样原理及其数学模型,提出了基于压缩感知的直扩信号采集系统构架,并对压缩比取值影响因素进行了分析;给出了随机解调压缩采样系统硬件实现方案,并对其可行性进行了分析;最后对所提出的直扩信号压缩采样方法的性能进行了仿真分析。仿真结果表明,压缩采样系统可以实现直扩信号的压缩采样处理,并能够高精度重构原信号,但重构信号的解调门限会随压缩比增大而相应提高,这是采样率降低所需付出的代价。压缩采样为宽带直扩测控通信系统提供了一种高效的模数转换和同步解调处理思路。     

一种跳频同步的抗干扰方法

提出了一种跳频模式同步系统的有效抗干扰措施。该方法综合利用了纠错编码技术和直接序列扩谱技术对TOD同步信息进行处理，对单频干扰和跟踪式干扰均有较好的对抗能力，提高了系统性能。     

高动态弱直扩信号的分级捕获算法

针对低信噪比高动态环境下直扩信号经典捕获算法中多普勒频偏估计精度和快速傅里叶变换（FFT）运算量的矛盾,提出了一种基于频偏补偿的两级非相干累加捕获算法。该算法以部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换（PMF-FFT）算法为单元,首先利用第一级频偏粗估值对多普勒频偏进行补偿,然后通过调整第二级PMF-FFT中部分匹配滤波器长度并利用滑动平均窗对残余频偏进行精估。理论分析和仿真结果表明,与经典捕获算法相比,该算法在FFT运算点数相同的条件下,可以有效地提高多普勒频偏估计精度,并且在高动态环境下具有更好的检测性能。     

卫星移动通信系统低信噪比抗干扰数字接收机设计

针对阵列天线卫星移动通信抗干扰能力差、传播损耗大等特性,设计了一种数字波束形成技术（DBF）和扩频技术相结合的数字接收机。其中,DBF算法采用基于递归最小均方算法（RLS）的解扩重扩盲自适应波束形成算法,使用VxWorks实现权值计算,FPGA实现波束形成;扩频方式采用直接序列扩频,在FPGA中实现。仿真分析与样机测试显示,通过两项技术联合使用,在信噪比低至-45 dB条件下仍可以实现可靠通信,同时有效加强了系统抗干扰能力。     

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。     

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。     

DSSS滑动相关捕获算法改进及性能分析

提出一种减小直接序列扩频(DSSS)接收机信号捕获时间的改进方法.在传统滑动相关捕获算法基础上,增加一条参考支路,使相关曲线出现正负双峰值.利用双峰设置正负门限,形成二次判决,在不增加系统复杂度的基础上,减小了虚警概率,减少了平均捕获时间.计算机仿真证明了该方法的有效性.实验数据表明该方法在低信噪比下效果更加明显.     

基于时频分布迭代的跳频信号参数估计

提出了一种基于时频分布迭代的跳频信号参数估计新算法，利用时频平面最大值， 通过计算跳频信号与最优原子时频分布的残差逐次迭代获取匹配于跳频信号分量的时频参数 ，进而实现跳频信号参数估计。理论分析和仿真结果表明，与基于匹配追踪和粒子群优化的 跳频信号参数估计相比，基于时频分布迭代的参数估计算法在保证算法精度的情况下，有效 地降低了算法的计算复杂度，为跳频信号盲接收的实时实现提供了一种新方法。