基于DDS与FPGA技术的DS-FH混合扩频信号源的研制

在采用单一跳频通信方式时,部分频带噪声干扰会引起性能的极大恶化,而DS-FH混合扩频通信体制可有效地降低部分频带干扰对系统性能的影响,文中提出一种基于DDS(DirectDigitalSynthesizer)与FPGA技术的DS-FH混合扩频信号源的实现方案,并分析该信号源在部分频带干扰环境下的抗干扰性能。

DS-FH混合扩频技术在CBTC车地通信中应用的研究

分析无线扩频技术在CBTC车地通信系统中的应用现状,通过对直接序列扩频和跳频扩频两种通信体制抗干扰能力优缺点的比较,提出将DS-FH混合扩频技术应用到CBTC车地通信中,并分析其抗干扰性能。

CPLD在DS-FH混合扩频通信系统中的应用

直接序列扩频通信技术具有抗多径干扰等许多优点,跳频通信技术具有很强的抗部分带宽干扰的能力.结合这两种通信技术的特点,重点介绍了一种由m序列和Walsh函数构成的DS-FH混合扩频系统,该系统利用Walsh函数的频谱特性实现跳频,同时具有直扩技术和跳频技术的优点,并且实现简单.在系统实现中扩频码和跳频图案的产生部分用CPLD来完成,并对此进行了详细的介绍.

基于模数混合的Buck电路分数阶混沌扩频实验设计

扩频调制技术是抑制电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)的重要解决方法,而扩频的方式方法有所不同。以Buck电路为例,首先,设计了双闭环控制的Buck电路,分析并优化了环路稳定性。接着,在MATLAB中设计了分数阶Chen混沌系统,该混沌系统的Lyapunov指数最大,混沌运动最剧烈;同时,其频谱分布最均匀,方差最小,能实现最佳的扩频效果。然后,在PSIM软件中搭建Buck电路并进行混沌扩频模数的混合仿真。最后,使用PSIM的一键生成代码功能,将生成的代码烧录进DSP(digital signal process)芯片控制的Buck硬件模块,实现分数阶混沌扩频以抑制EMI。实验结果显示:该方案能实现较好的扩频效果,易于在电路中实现,并且也适用于其他扩频方式。该科研成果已成功应用在“电力电子技术”实验中。

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。

PWM逆变器混合扩频调制技术

针对周期性和混沌性调制无法兼顾限制扩频范围与降低谐波峰值之间的矛盾,提出一种新的混合调制方式,并将其应用于三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变器中。该方式以频率被logistic混沌序列调制的三角波作为调制信号,不仅具有周期性调制限制扩频范围的能力,而且具有混沌性调制有效降低谐波峰值的优势。根据线电压的傅里叶级数展开式,分析扩频调制原理并得到扩频调制后谐波电压的表达式。利用该表达式,通过仿真直观地研究周期和混沌性调制频谱分布特点,在此基础上阐述混合调制原理。最后,建立实验平台,将混合调制后的线电压频谱与周期和混沌性调制后的线电压频谱对比,证明本文提出的混合调制技术的有效性。

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。

一种准正交混合扩频通信算法

针对无线扩频通信频带利用率有限的问题,提出了一种准正交混合扩频通信算法及其实现方案.该算法利用扩频码码极性特点在同相支路上进行BPSK调制的直接序列扩频传输,利用扩频码码相位特点在正交支路进行M元扩频传输.系统通过同相支路扩频码提取扩频码起始位置,继而利用两支路扩频码互补特点获取载波信息.系统实现不需要额外提供同步信息,系统的扩频码码集仅由一条扩频码在限定相位区条件下通过循环移位构成.仿真结果表明该算法可有效地提高系统资源的利用率.

混合混沌多进制扩频系统的蒙特卡罗分析

多进制扩频可以很好地提高通信抗干扰能力,但是其要求扩频码的数量要足够多,针对这一问题,提出了采用混沌映射序列的多进制扩频抗干扰方法.针对单个低维混沌映射产生的混沌序列存在抗攻击能力差、密钥空间小、保密性不理想等缺点,产生了新的混合混沌序列,并且和基于m序列、Gold序列的传统直接扩展频谱系统的抗干扰能力进行对比.仿真结果表明,混合混沌多进制扩频系统具有很好的抗干扰性(16进制混合混沌序列扩频系统抗干扰能力比传统直扩系统优10dB),且其解决了传统序列数量不足的问题.

频域跳频/时间扩频混合光CDMA编码及其编解码器结构

本文提出了一种新的频域跳频、时间扩频混合光CDMA编码方案 ,并提出了其编、解码器结构 .这种新的编码方案利用 (L ,ω ,1) 光正交码 (OOC)为频域跳频模式 ,以素数码 (PrimeCode)为时间扩频模式 ,我们称之为Prime/OOC码 .该码具有良好的自相关、互相关性能和大的容量 ,更为重要的是 ,该混合码的编、解码器可以通过多布喇格光纤光栅来实现 .相对于时间扩频码分多址系统的编、解码器 ,这种编、解码器更简单 ,容易变址和集成 .

WCDMA系统中正交可变扩频码的混合分配算法

针对WCDMA系统中各种正交可变扩频码(OVSF码)的单码分配方案,提出一种混合分配(HA)算法.HA算法分为初始码树划分和OVSF码分配2个阶段.仿真结果表明,HA算法很好地克服了crowded-first算法公平性差和RDA算法呼损率高的缺点,既降低了整个系统的平均呼损率,又对各种业务不失公平性.HA算法不需要码字重分配,极大地降低了算法的复杂度,适用于实时系统共享区域的设置,可以很好地解决不同业务的业务量变化问题.共享区域的容量为系统资源的30%-40%,此时能得到最佳的呼损率.

CDMA扩频信号的数模混合型解扩方法

提出一种CDMA扩频信号的数模混合型解扩方法。该方法首先采用二阶采样实现中频信号的正交解调,再用数字控制的并行模拟运算电路实现的模拟匹配滤波器对基带信号进行相关解扩。仿真实验表明,该方法能实现CDMA扩频信号的相关解扩,而且实现电路结构简单,是一种有效的相关解扩技术。

混合扩频技术在低轨卫星通信中的仿真研究

低轨卫星通信系统是未来卫星通信的一个发展方向,其抗干扰技术是目前国内外研究的热点课题。首先描述了低轨卫星通信的主要传播环境,确定了对应的信道模型及其典型仿真值,然后提出了一种混合直扩/跳频扩谱方案,基于系统级动态仿真软件SystemVue2006建立了方案的仿真模型,并在不同环境、不同干扰样式下对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信道环境,具有较强的抗多音干扰能力,对改善低轨卫星通信的抗干扰性能具有一定的参考价值。

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 .

混合扩频信号快速参数估计与识别算法

针对混合扩频信号多是基于直接序列扩频和跳频扩频相结合的现状,提出了基于直接序列和线性调频相结合的混合扩频信号快速参数估计与识别算法。通过建立基于频域矩峰度系数的神经网络,将两类信号识别开来,信噪比为-2 dB时识别概率均达到95%以上。通过倒序共轭卷积和分段截取后快速解线调,实现了复合信号各参数的快速估计,信噪比为-1 dB时码速率估计精度均较高。

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。

异步非相干DS-SFH混合扩频通信系统性能分析

本文对非相干异步 DS-SFH混合扩频通信系统在出现多用户噪声干扰、高斯白噪声干扰和部分带宽噪声干扰情况下的系统误码率、多址容量和部分带宽噪声干扰最严重时的系统性能进行了详细分析。得出 DPSK和 MFSK两种调制方式时的混合扩频通信系统在出现多用户干扰、高斯白噪声干扰和部分带宽干扰时的系统误码率的计算公式 ,对部分带宽干扰对混合系统的影响进行了分析和计算 ;并且将混合扩频通信系统与跳频通信系统和直接序列扩频通信系统的性能进行了分析。

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。

用不同调制方式实现跳/扩频混合通信的抗干扰性能

介绍了BPSK,QPSK,16PSK,FSK,MSK及GMSK 6种数字调制方式的特点,采用Matlab中的Simulink建立了各种调制方式实现DS/FH混合扩频系统的仿真模型。重点研究了跳/扩频通信系统在具有扫频干扰、跟踪干扰以及两者共存的环境下,采用不同调制方式时抗干扰性能的差异,并通过仿真计算误码率给出比较结果,由此得到的结论是:3种相移键控中的BPSK抗干扰性能最好,3种频移键控中的2FSK抗干扰性能最好,并且BPSK的抗干扰性能优于2FSK。

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。