基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获

DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping)扩频信号捕获相对直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)需要更多维度的搜索,捕获电路复杂。针对现有DS/FH扩频信号捕获算法复杂度高、电路结构与波形参数强相关,以及通用性差、灵活度低的问题,提出了一种基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获方法,利用双缓冲补零(Double Block Zero Padding,DBZP)缓冲单元与预解跳单元的灵巧结合,将时域-频域-多普勒域高度耦合的扩跳频图案搜索进行降维分离,在保证积分增益的同时降低了捕获实现的复杂度。数值分析与仿真结果表明,所提方法兼顾了捕获性能与运算资源,相比现有基于预解跳方法的DS/FH扩频信号捕获算法的运算量减小了50%。

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混合扩频系统伪码快捕技术

针对串行滑动相关捕获伪码时间长的问题 ,研究了采用串 -并混合结构实现DS/FH扩频通信系统伪码的快速捕获 ,并分析了其统计性能 ,仿真结果表明 ,在相同信噪比下 ,混合并行捕获概率小于串行滑动捕获概率 ,但平均捕获时间显著减少 .

DS/FH混合扩频测速技术研究

由于DS/FH混合扩频信号带宽较宽,传输信道难以保证信号在宽带条件下线性传输,信号会发生群时延畸变,导致载波相位不再连续,影响载波的稳定跟踪,从而使测速精度降低。本文提出了基于跳频图案同步辅助的鉴频方案,可以消除相位跳变对载波跟踪的影响,实现对扩跳信号载波的稳定跟踪,从而提高DS/FH混合扩频测速的精度。

DS/FH混合扩频通信应用于矿井移动通信系统的研究

矿井移动通信系统是矿井安全生产、抢险救灾的重要保障。为了提高矿井移动通信系统的可靠性和稳定性,文章提出将DS/FH混合扩频技术应用于矿井移动通信系统的方案,从理论上对DS/FH混合扩频技术进行了详细分析,在此基础上,基于Systemview建立了通信系统的仿真模型。仿真结果和系统的误码率特性分析证明了DS/FH混合扩频技术应用的可行性,为矿井移动通信的发展提供了重要的理论依据。

一种DS/FH混合扩频信号的并行捕获方法

为了解决低信噪比条件下高跳速DS/FH（直接扩频/跳频扩频）混合扩频信号的快速捕获问题,提出了一种FFT-IFFT（快速傅里叶变换-快速傅里叶逆变换）与非相干累加相结合的并行捕获算法。通过多支路同时运算的方式构建非相干累加矩阵,使非相干累加运算可以并行实施。分析表明,采用并行非相干累加后,既提高了捕获判决的准确性,又保证了捕获搜索的快速性。

基于TEC曲线拟合的DS/FH跳扩频跟踪技术

针对DS/FH跳扩频系统中,不同跳频点在空间信道传输的相移不一致,引起的接收信号相位不连续这一问题,在分析信道传输特性的基础上,根据跳扩频接收信号的特点,提出了一种基于TEC曲线拟合的跳扩频跟踪方法,将电离层非线性相位偏移补偿引入跟踪环路,有效地解决了相位跳变导致的环路失锁的问题,提高了跟踪精度。最后用MATLAB模拟一组仿真数据,用本文所提的方法对电离层相位偏移进行估计,相位估计误差在±10°以内,可以满足跟踪环路的要求。

基于编码扩频的DS/FH混合扩频通信系统同步与数据解调技术的研究

介绍一种基于编码扩频的DS/FH(直序/跳频)混合扩频通信系统的同步及数据解调技术,它有效地解决了动态环境的下数据解调问题。提出采用导频信道传输同步伪码、用混合并行技术实现伪码的快速同步的方法。实验证明方案切实可行,达到了所要求的性能指标。

一种DS/FH混合扩频的抗干扰波形设计方法

现行的测控系统常采用直接序列扩频(DSSS)测控体制,实现相对简单,随着低截获概率(LPI)信号检测技术的不断发展,直接序列扩频测控系统面临着严重的威胁,抗干扰能力较差。针对此问题,提出了一种直接序列(DS)/跳频(FH)混合扩频的抗干扰波形设计方法。该方法采用大区域同步(LAS)码作为DS/FH混合扩频信号的扩频序列,并增加了载波跳变的功能。首先综合了2种方式的优点,对信号进行建模。然后通过模糊函数理论,结合DS/FH混合扩频信号自身特性,分析了信号的固有抗干扰性能。最后建立了3种常见的压制式噪声干扰模型,验证了DS/FH混合扩频信号的抗干扰效果。仿真结果表明,采用本文所提的波形设计方法,信号经匹配接收后信干比得到了良好的改善,满足在阻塞式干扰环境下的抗干扰需求,提高了测控系统的保密性以及抗干扰能力。

一种基于差分相关的DS/FH信号快速捕获方法

针对DS/FH信号的参数不确定性高、捕获困难的特点,本文提出了一种基于差分相关的捕获方法。该方法利用差分相关的算法去除接收信号的载波频率,只需要一次伪码并行搜索运算,即可获得输入信号的伪码相位,利用已知伪码对接收信号先进行解扩,然后采用快速傅立叶算法(FFT)检测载波频率,估计出跳频频率和多普勒频率值。该方法将DS/FH信号捕获时对跳频频率、多普勒频率、伪码相位三维搜索过程变为伪码相位的一维搜索和跳频频率、多普勒频率的估计过程,理论分析和算法仿真证明该算法相对基于FFT的载波并行捕获法减少了捕获的计算量,实现DS/FH信号的快速捕获。

DS/FH快跳频系统设计和窄带干扰抑制

跳频通信具有一定的抗窄带干扰的能力,跳速越高抗窄带干扰的能力越强。在DS/FH跳频系统中,解跳之后干扰信号存在于部分的扩频信号,相当于扩频信号内存在时变的干扰信号。文中将Turbo纠错码和分集合并技术联合应用于DS/FH快跳频系统中,利用信号的分集特性,采用奇异值分解的算法检测受干扰的跳频信号,将未受干扰的跳频信号合并,结果表明采用Turbo码的快速跳频方式时可以实现窄带干扰抑制。

DS/FH-MSK系统在部分频带干扰下的性能分析

DS/FH混合扩频通信系统由于综合了直接序列扩频和跳频的优点,在抗干扰通信中有着广泛的应用。分析了DS/FH混合扩频与MSK调制相结合的通信体制在Rician信道中的系统性能,并通过仿真得出了在部分频带干扰情况下改变不同的参数所引起系统的性能变化曲线。

基于FFT和相干累积的DS/FH测控信号捕获算法

为解决相干跳频和直接序列扩频结合的抗干扰测控信号在大时差大多普勒条件下快速捕获的问题,采用基于FFT并行相关的分段码相关算法,实现积分时长为单个跳频段的快速码相位滑动相关;采用相位补偿算法,补偿各个跳频段间因时间差、跳频频率和多普勒导致的相位差,实现了较大多普勒频偏条件下跳频段之间的相干累加。与非相干累加相比,本算法消除了大时差大多普勒条件对信号长时间相干累积的影响,在某信号体制下检测性能提升9 d B,代价是算法复杂度随捕获时间分辨率的增加而线性增加10倍。本算法可改变搜索精度,能灵活适应不同应用背景下扩频应答机的计算资源限制,目前已经应用于某卫星系统的测控应答机。

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(-20 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。

基于AHP的DS/FH测控系统抗干扰效能评价

针对DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping,直扩/跳频)混合扩频测控系统抗干扰问题,提出一种效能评价方法。基于任务需求,构建系统抗干扰效能评估指标体系;将三角模糊数、指数标度和层次分析法相结合,提出一种改进的TFN-AHP(Triangular Fuzzy Number-Analytic Hierarchy Process,三角模糊数-层次分析法),提高了较小指标的区分度,剔除了极端数据,最大限度发挥专家的经验知识,实现了指标赋权的客观程度,最后通过AHP对不同设备系统关于指标体系判断矩阵的确定、一致性检验和层次总排序,实现了系统抗干扰效能的评价和选择。分析结果表明,该评价方法能够实现不同设备的抗干扰效能评估,有助于用户对设备的选择。

基于概率统计的DS/FH系统干扰检测算法

基于时频分布的干扰检测算法是DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping,直接序列扩频/跳频扩频)系统干扰检测的传统手段,针对其运算量大、实时性差,以及无法检测某些特殊干扰信号等问题,提出一种基于概率统计的干扰检测算法。通过统计DS/FH系统频谱图中各频率的幅值出现位置,以DS/FH信号与干扰信号频谱分布规律的差别为判决依据,完成DS/FH系统中干扰信号的检测。分析和仿真结果表明:该检测算法能够有效识别DS/FH系统中的典型干扰信号,与传统基于时频分布的检测算法相比,能够实现某些特殊干扰信号的有效检测;同时,由于该算法不需要进行复杂的时频联合分析,其运算复杂度大大降低,能够实现DS/FH系统干扰信号的快速检测。

混合扩频技术在低轨卫星测控链路中的仿真

描述了低轨卫星测控链路的城市传播环境,确定了对应的信道模型及其典型仿真值。提出了一种混合直扩/跳频扩频方案,建立了该方案的Systemview动态仿真模型,并在不同干扰样式下对该方案的抗干扰性能进行了仿真与分析。仿真结果表明提出的方案适合低轨卫星测控链路,具有较强的抗连续波干扰能力,对改善低轨卫星测控链路的抗干扰性能具有一定的参考价值。