基于声学宽带扩频信号的抗多径测距技术研究

为研究宽带扩频信号在复杂水声信道下的测距精度,提高水声定位系统的抗多径性能,以BELLHOP模型的多径干扰冲激响应作为水声信道环境基础,通过构造不同传播距离、海洋环境特征的多径水声信道,对宽带扩频编码进行同步相关测距仿真;提出一种基于宽带扩频信号载波域同步的抗多径测距方法,利用载波携带的宽带特征信息进行相关同步以提高理论测距精度。实验结果表明:在有直达声且不考虑声线弯曲条件下,浅海多径信道条件测距精度可达厘米级,中深水信道维持分米级测距精度,较基带同步方法的抗干扰性能有所提升,基于宽带扩频信号载波域同步的抗多径测距方法,能够为声学定位系统的高性能测距技术提供理论依据。

云环境下电子信息多径通信协同抗干扰方法

由于云环境中存在各种各样的无线设备和通信网络,会产生大量的干扰源,对电子信息传输造成干扰并降低通信质量。为提高通信稳定性、保证环境中用户隐私数据安全,提出一种云环境电子信息多径通信协同抗干扰算法。处理云环境下电子信息多径通信的传输信号,离散分解原始信号并对其降噪处理,求解信号干扰的判定门限,利用威希特矩阵计算信号特征值范围,分析特征矩阵能量均值,通过判定门限描述信号采集矩阵的虚警概率,定位干扰项,根据设置全局条件奖励函数,确定损失评价函数,实现信号的抗干扰处理。经实验证明,所研究算法能很好地完成多径通信的协同抗干扰,具有可降低环境噪声、抗干扰性能强的优势,提取信号特征完整性达到90%以上。

直升机在低空训练中应用的通信技术研究

直升机具有行动隐蔽、动作灵活、机动性强等特点。低空飞行是直升机训练的重要项目,由于地形、障碍物等的影响,直升机训练时的通信链路传输会受到一定的阻碍,直接影响直升机的训练效果。文中结合直升机的低空训练场景,分别从抗多径波形和加强空地组网方式两个方面进行了分析论证,提出了保障直升机在低空复杂环境下训练时的通信可靠性的方法。

考虑抗属性篡改的电力调度多径数据加密传输方法

电力调度数据需要具备高实时性,但网络带宽、数据缓存等因素可能导致数据被传输延迟,且电力调度数据在传输过程中可能会受到黑客入侵、病毒传播等外部网络攻击,导致数据被篡改,对电力系统安全监测造成威胁。为了提高电力调度数据传输的实时性和安全性,提出考虑抗属性篡改的电力调度多径数据加密传输方法。在电力调度数据分割成多个数据块的基础上,建立多路径数据块传输通信链,提高数据传输效率。采用高级加密标准(advanced encryption standard,AES)算法对数据块进行加密处理,为每个数据块生成一个加密密钥,保证电力调度过程的机密性。使用线性回归拟合提取加密后的数据块属性特征,根据属性选择不同路径,将电力调度数据同时传输至接收端,完成多径数据加密传输。实验结果表明,数据传输延迟为0.41 ms,数据完整通过率为97.9%,数据认证准确度为0.97。

用于复杂环境的多径电子通信信号抗干扰仿真

为解决复杂环境下电子通信信号不稳定、干扰信号杂乱导致信号失真等情况,研究一种多径电子通信信号抗干扰方法。建立通信信号模型,分析通信信号中可能包含的多种信号因素以及多因素组合情况,根据通信信号传输场景,计算信道内频率数。利用带通滤波器对信号滤波处理,求得不同频率信号对应的功率,构建信号干扰检测模型。利用拉格朗日函数降低干扰信号复杂度,提高信号对干扰项的容忍限度,使干扰信号的发射功率达到最小值,达到抗干扰效果。实验结果表明,上述方法的抗干扰性能稳定,能够提高有效信号传输的捕获概率,具有较好的可适用性。

基于北斗B1C信号的DPE方法定位性能分析

城市峡谷环境的高精度定位是全球卫星导航定位系统亟待解决的重要问题之一。近年来提出的直接位置估计(Direct Position Estimation, DPE)方法是基于“导航域”实现位置的最优估计,现有研究集中于全球定位系统(Global Positioning System, GPS)信号进行分析验证,缺乏新体制信号的对比和抗多径原理分析,并且计算量过大不易实现。针对以上问题,基于北斗卫星导航系统(BDS)B1C信号,设计了一种快速DPE软件接收机,并基于城市峡谷环境下的真实信号验证了BDS B1C新体制信号DPE软件接收机的实际性能。实际试验表明,相同信号相干积分长度和卫星几何精度因子情况下,DPE接收机使用二进制偏置载波调制(Binary Offset Carrier, BOC)新体制信号相较于二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying, BPSK)信号在城市峡谷环境下定位精度具有显著提升。

基于导频结构的遥测时变信道均衡技术

信道均衡(Channel Equalization,CE)技术作为一种高效抗多径方法,在卫星通信领域有着广泛的应用价值。为提高均衡算法性能,提出一种基于面向判决的最小均方(Decision-Directed Least Mean Square,DD-LMS)算法及判决反馈均衡(Decision Feedback Equalizer,DFE)算法的自适应均衡技术。该技术基于导频训练序列方案及最小二乘法进行信道估计,在时域对畸变码元进行补偿;基于信号传输速率及信道特性设置导频数据结构,自适应切换信道均衡模式及步长因子,实现最优均衡性能。在遥测多径衰落信道下,该自适应均衡算法误码率为10^(-5)时约有0.5 dB增益,具有良好的系统稳定性。为满足实际应用需求,基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台进行实现,仿真及实测结果验证了该算法的有效性。

一种基于改进的Rake模型的GNSS接收机抗多径新技术

传统的GNSS接收机只跟踪一路信号,它是直达和多径成分的合成信号,利用该信号进行定位运算必然会产生多径误差.本文提出了一种用于GNSS接收机的抗多径新技术,它基于改进的Rake模型,将合成信号中的直达和多径成分分离,并对它们分别保持跟踪,在跟踪直达信号的指峰(Finger)中,将其他指峰所跟踪的多径成分从合成信号中减去,从而减小多径误差.文章介绍了改进的Rake模型的原理,通过仿真验证了该模型的功能,将其在基于FP-GA的GPS接收机中实现.测试结果表明,存在多径信号的情况下,使用该技术能够提高接收机的定位精度.

基于伪相关函数的BOC无模糊跟踪性能分析

BOC(Binary-Offset-Carrier)调制广泛应用于全球导航卫星系统中,但由于BOC自相关函数的多峰导致传统码跟踪环路存在模糊性。伪相关函数(Pseudo Correlation Function,PCF)方法在本地采用两个特殊的参考信号和非线性处理以获得无模糊的相关函数。根据一种PCF方法本地参考波形设计的充分条件,推导了其无模糊函数的数学形式,并着重分析了其跟踪和抗多径性能与本地参考波形的关系。仿真结果表明:该PCF方法解决了跟踪模糊问题,且随着参考信号的宽度因子增加,其跟踪精度逐步改善;该PCF方法对于中长延迟多径干扰抑制能力较好,宽度因子为0.5或1时,其多径误差最小。

水声信道中一种抗多途跳频通信的研究

水声通信系统是当代海洋开发和海洋环境立体监测中的重要技术组成部分 ,广泛应用于海洋监测、海洋资源勘探和开发等方面 .然而 ,水声信道的随机起伏、时 空 频变的多途特征使水声通信技术成为当代最为复杂的通信技术之一 .本文介绍近年来在高速水声通信方面的一些研究进展 ,讨论了一种利用高速数字信号处理器(DSP)实现水声信道跳频通信的方案 ,并探讨了该方案在调制信号设计及信号处理实现上所采用的关键技术 .

长椭圆球波函数在卫星导航中的应用研究

卫星导航信号的码片波形是影响系统跟踪精度和抗多径干扰性能的重要因素。首次提出将时域上集中分布同时在频域上能量聚集性最佳的长椭球波函数(Prolate Spheroidal Wave Functions,PSWF)作为导航信号码片波形,并对比分析了相同码速率和带宽限制下的PSWF码片波形和二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)调制码片波形的跟踪和抗多径性能。结果表明:在合适的带宽范围内,PSWF码片波形具有和带限BOC调制码片波形结构相似的相关函数和功率谱密度;PSWF码片波形在跟踪精度和抗多径干扰方面整体上优于带限BOC调制码片波形。综合分析,PSWF码片波形具备较好的导航性能,可作为我国卫星导航信号波形设计的一种新选择。

卫星舱内无线组网传输系统的设计与实现

卫星舱内无线组网通信具有多径干扰严重及电磁环境复杂等特点,设计了一个应用于星内的分布式Adhoc无线通信网络系统。重点阐述了无线节点组网、抗多径干扰及单机节点设计,对设计的星内无线通信系统的抗干扰和中继传输性能进行了仿真研究和测试验证。试验结果表明,所设计的无线通信网络能够满足星内多径环境下分布多跳式的组网传输需求,为航天器舱内无缆化信号传输奠定基础。

水声跳频通信系统性能仿真研究

回顾了水声信道的特性,针对其复杂多变和强多途特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型。在此基础上设计了一种采用非相干FSK调制的水下跳频通信系统(FH/MFSK),描述了其仿真实现过程,给出了在不同水声信道条件下的系统性能仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化奠定了基础。结果还表明FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,实现可靠的水下通信。

BOC调制信号抗多径双环估计方法

双环估计方法是为了解决全球卫星导航系统中二进制偏移载波(binary offset carrier,BOC)调制信号模糊跟踪问题所提出的一种码相位估计方法。为了提高双环估计方法的抗多径性能,将双环估计中本地产生的伪随机码转变为仅在码片边沿出现的双极性归零码,从而使得二维相关函数具有更尖锐的二维相关峰值,进而使得双环估计具有较强的抗多径性能。理论上重点分析了本文所提方法在带限条件下的抗多径性能,并进行了仿真实验。结果表明,相对于现有方法,本文所提方法能够同时实现对BOC调制信号的无模糊、抗多径、抗低载噪比的相位估计。

雷达自动跟踪测量的C^2算法抗多径干扰研究

将传统的多目标分辨算法(C2算法)应用于低角多径环境下目标俯仰角的跟踪测量,并在不同多径反射环境下对不同高度、不同飞行速度和飞行方向的目标进行了仿真,得到良好的仿真结果,表明该算法具有比较优良的抗多径干扰性能,通过对仿真结果的分析,验证了该算法在低空多径环境下目标俯仰角测量的有效性;将该方法应用于靶场雷达系统低空目标俯仰角的跟踪测量,可较大地提高测量精度,改善靶场测控系统的不足。

SNCK通信系统解调方案及性能分析

为了进一步完善SNCK无线通信系统,针对SNCK调制技术的实现模型,提出了SNCK信号的相干解调方案和Fr FT非相干解调方案.通过理论推导和MATLAB软件仿真分析,对两种不同解调方案下基于SNCK调制的无线通信系统的技术性能进行了对比.实验结果表明,相干解调技术在高斯白噪声信道下的误码率性能优于非相干解调技术,但非相干解调技术的信道适应能力要优于相干解调技术,并且这两种解调方案均具有良好的多普勒频移抑制能力和一定程度的抗多径衰落能力,可应用于高速率运动场景下的无线通信系统.

浅海声信道中脉位信息检测的抗多途研究

简述了浅海声信道中多途干扰的主要特性及其对脉位信息检测的影响 ,探讨克服多途干扰的几种可能途径 ,并提出了一种有效的抗多途方法 ,以实现浅海声信道中脉位信息的可靠。

频率编码水声遥控指令的抗多途对策

浅海信道中，多途干扰是水声遥控指令可靠检测的首要障碍，本文探讨频率编码遥控指令的抗多途对策，即通过阻塞多途来削落多途干扰。

一种通用的GPS多类干扰抑制方法

欺骗式干扰、压制式干扰、卫星多径信号干扰是GPS最常见的,也是最有威胁的干扰。本文针对这三种干扰共存的情况,将子空间技术和低副瓣常规波束形成技术相结合,提出了一种通用的抗干扰算法。该算法能够同时抑制欺骗式干扰、压制式干扰和卫星多径信号干扰,并对GPS信号提供信号处理增益。本文还分析了欺骗式干扰和GPS卫星信号的相关特性,针对不同的相关性,提出分别采用协方差矩阵特征值分解和高分辨相干子空间估计方法来计算干扰子空间。仿真结果表明本文方法可以同时抑制多类干扰,保证接收机能够准确捕获到卫星信号。

水声信道中跳频通信系统设计与仿真

针对水声信道复杂多变和强多途等特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型,提出了一种基于非相干多频移键控(MFSK)调制的跳频通信系统方案(FH/MFSK),描述了其仿真实现过程,给出了其在瑞利衰落和莱斯衰落水声信道下系统性能的仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化提供参考。结果表明,FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,对多普勒有一定的免疫性,可以实现可靠的水下通信。