一种基于FPGA的直接序列扩频基带处理器

本文设计实现了一种基于FPGA的直接序列扩频基带处理器,并阐述了其基本原理和设计方案。

直接序列扩频智能超声雷达建模与信号处理

为了解决多套相邻智能雷达设备同时使用时的相互干扰问题,提出了直接序列扩频体制雷达的方案,利用相关处理分离同频发射机的回波,提出了由相关函数生成距离-多普勒图像的信号处理方法。建立了直接序列扩频超声雷达手势识别系统的收发信号和收发机的模拟模型,其中提出的滤波器收发器模型仿真了有限带宽效应,发射波回溯的手势回波生成算法支持各种复杂调制方式的仿真。模拟实验表明采用所提信号处理方法的直接序列扩频雷达能够实现不同发射器信号的分离,并分别得到正确的手势距离-多普勒图像,达到15%以内的测量误差和约4.03 cm的分辨率。

基于Simulink的直接序列扩频通信BPSK调制仿真

由于信道的限制,基带信号在很多信道中不能直接传输,所以必须用数字基带信号对载波进行调制。论文以直接序列扩频通信系统为研究对象,对BPSK调制原理进行了分析。在给定的仿真条件下,采用BPSK调制方式,利用Simulink对直扩系统仿真模型进行了运行测试,得到了预期的仿真结果。

DS-BPSK UWB通信系统的性能分析

首先介绍了DS-BPSK UWB通信系统的模型;随后研究了在UWB多径信道环境下,存在AWGN以及由多径效应引起的符号间干扰ISI时,DS-BPSK UWB通信系统的误码性能;最后分析了不同扩频码序列对系统性能的影响.

反相对称-直扩通信系统抗窄带干扰研究

在直接序列扩频通信系统的扩频增益受限时,强功率的窄带干扰对系统性能影响较大。为了提高系统的通信效果,将反相对称法和直接序列扩频通信相结合,建立了一种新的通信系统——反相对称-直扩通信系统,对系统的抗窄带干扰能力进行了理论分析和仿真研究。理论分析和Matlab仿真结果表明,反相对称-直扩通信系统对窄带干扰有很好的抑制作用,对强功率的窄带干扰的抑制效果尤为显著。

基于过采样的DS-SS/BPSK信号延迟相乘多重相关检测

提出一种基于过采样的直接序列扩谱(Direct-Sequence Spread Spectrum,DS-SS)/二进制相移键控(Binary Phase Shift Keyed,BPSK)信号延迟相乘多重相关检测方法,并推导了延迟相乘相关原理,分析了基于过采样的延迟相乘相关方法对输出信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)的影响。理论推导和仿真证明,基于过采样的延迟相乘恢复DS-SS/BPSK信号载波方法保留了待测信号中噪声的高斯白噪声特性;采用多重相关的方法还可进一步提高输出信噪比。

单径慢衰落信道模型中带有频差的NOrth-MDPSK性能评估

针对N进制正交扩频和MDPSK复合调制(N O rth-MDPSK),分析了单径慢衰落信道模型中带有频差时的误比特率。首先运用全概率定理和马尔可夫链,建立了性能分析的统一框架;在此框架下,推导了AW GN、瑞利衰落和N akagam i-m衰落信道中的误比特率公式。数值结果表明,与单纯N O rth相比,N O rth-MDPSK以较低的性能损失代价,提供了更高的带宽效率。

声表面波扩频多符号检测器研究

报道了一种用于差分双相相移键控/双相相移键控调制信号的声表面波扩频多符号检测器;基于声表面波,实现了直接序列扩频信号匹配滤波和多符号延迟差分解调的融合;研制了13位巴克码的4符号DBPSK/BPSK扩频多符号检测器,并对该检测器进行了实验测试和性能分析。

基于弱目标积累检测的MSK-LFM一体化信号性能分析

通信数据会改变最小频移键控-线性调频(MSK-LFM)雷达通信一体化信号的模糊函数,影响回波的相参积累性能和雷达的弱目标检测性能。分析了MSK-LFM一体化信号的脉冲压缩处理过程,提出了通过设置每个脉冲传输不同数量的通信数据,即通信数据长度不同,来提高检测概率;同时分析了MSK-LFM信号的相参积累效果,结果表明,对于同一距离门的目标,不同脉冲间的相位改变只由多普勒频率引起;最后通过仿真实验对MSKLFM信号在非理想情况下通信数据长度相同或不同时的检测概率进行了比较,同时与相同条件下直接序列chirp扩频(DS-CSS)一体化信号进行了对比分析。仿真结果表明:MSK-LFM信号在非理想情况下通信数据长度不同时的检测概率优于通信数据长度相同时的检测概率,同时也优于DS-CSS信号的检测概率。

Cramer-Rao界及其在DS-UWB同步问题中的应用

在充分考虑了IEEE定义的超宽带(UWB)多径信道模型以及由此产生的多径干扰的基础上,推导出一种适用于DS-UWB通信系统中数据有助(DA)和数据无助(NDA)方式下同步捕获的理论界限——修正的Cramer-Rao界.通过与基于滑动相关捕获算法的DS-UWB捕获性能的比较,证明了该理论推导结果的有效性,并得出了系统的捕获性能会随着多径时延的增加而急剧下降的结论.

基于直序扩频的低信噪比条件下的Turbo编码研究

随着通信技术的不断发展,一些通信设备需要在通信环境恶劣,噪声干扰影响较大的环境下保证信源消息的稳定传输,这给通信系统设计带来了巨大的挑战。针对通信设备工作在低信噪比情况下信息传输可靠性难以保证的问题,结合了直接序列扩频技术和二进制偏移载波调制技术,设计了一种可以适应用于低信噪比下通信Turbo编码,通过实验验证相比起其他单一使用的技术,提出的编码能够显著降低通信传输中的误码率,达到保证通信系统可靠性的效果。

一种循环谱特征提取的直扩信号智能识别方法

为解决传统信号识别方法对直接序列扩频信号识别率低、智能化程度不高等问题,提出一种基于循环谱特征提取的直扩信号智能识别算法。在深入分析直扩信号循环谱特征基础上,以直扩信号循环谱独特的稀疏特性为依据,设计一种稀疏滤波-卷积神经网络模型对提取的循环谱等高线图进行识别,采用无监督预训练和有监督训练微调的方式对网络参数进行更新,提升网络对信号整体特征的表达能力和对小数据量信号样本的学习能力。仿真结果表明:本文算法能够有效识别直接序列扩频信号,在不低于-10 dB高斯噪声条件下对采用正交相移键控调制的直扩信号识别准确率达到98%以上;在混合其他调制信号条件下,相较于常见的几种深度学习算法,本文提出的算法具有更高的识别准确率和鲁棒性。

UWB信号波形及功率谱密度的分析

文章首先分析了理想随机的双极性数字调制UWB脉冲信号的功率谱密度,提出以高斯脉冲的高阶导数作为发射波形可以满足FCC对UWB信号的频谱规定;随后研究了DSBPSK调制扩频方式下UWB信号的功率谱密度,计算了采用多种类型的扩频码序列和不同码长情况下UWB信号的PSD.

基于循环谱的改进BPSK直扩信号检测算法

在有限数据长度条件下,针对低信噪比下的二相相移键控(BPSK)直接序列扩频(DS-SS)信号,提出一种基于数据分段和重叠保留处理的改进检测算法。该算法无需信号的先验知识,通过在非零循环频率上的一维搜索实现信号检测。实验结果表明,该算法能有效抑制噪声,在低信噪比下对于DS-SS信号具有较好的检测性能。

基于Visual C和PC的软件水声调制解调系统

介绍了一种DS/DBPSK调制解调技术方案,该方案采用了具有较强抗干扰、抗衰落和抗多径性能的扩频技术,并结合与信道适应性较好、不需载波恢复的差分相位调制技术,对浅海水声信道造成的干扰进行抑制。在此方法上,基于Visual C(VC)及PC平台设计了一个通用性好的软件水声调制解调系统,利用双缓冲和多线程技术机制实现算法实时处理,同时可通过串口通信提供上层应用接口。实验系统验证了扩频和差分调制技术在浅海水声通信中的性能,为水声组网提供了底层支持。海试实验结果表明了系统的有效性。

直扩技术分析及其应用

扩频通信技术由于具有抗干扰能力强,信号隐蔽性好,容易实现多址传输等优点而在卫星通信、数据传输、移动通信、无线数据通信等领域的应用日益广泛。其中直扩通信技术是目前使用的最典型扩频工作方式,弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解直接扩频通信技术本质的关键所在。首先介绍了直扩通信系统的基本工作原理,其次结合构建的系统模型,对其扩频和解扩的机制进行了详尽分析,提出了采用直扩技术通信的优势。最后给出了直扩技术在国内外的应用现状。

基于ZigBee的无线低压电力数据集抄系统终端设计

研究了符合ZigBee规定的直接序列扩频(DSSS)和偏移正交相移键控(OQPSK)调制的无线低压电力数据集抄系统收发机,重点分析了ZigBee收发机在加性高斯白噪声(AWGN)信道和瑞利信道中的抗噪性能表现。利用Matlab编程工具对直接序列扩频通信收发机系统进行仿真,研究了扩频码片长度与通信系统抗噪性能的关系。仿真结果表明,信噪比为6dB时,32位码长扩频通信系统误码率可以降低到16位码长扩频通信系统的1/23,即使用长扩频码片可以提高无线低压集抄系统的抗噪性能。

中国超宽带频率自适应检测避让技术研究

针对中国超宽带的4.2～4.8 GHz频段干扰抑制问题,采用组合高斯高阶导脉冲作为超宽带（UWB）原始脉冲,设计了直接序列扩频-载波调制算法,提出一种UWB频率自适应检测避让实现方案.仿真结果表明,该方案满足中国UWB频率规划,保证了稳定的UWB正常发射功率,具有较高的传输效率,能够有效解决4.2～4.8 GHz频段检测避让（DAA）的问题.

一体化信号相位连续性对模糊函数的影响

雷达通信一体化波形需要携带通信数据,而通信数据会使一体化波形改变,使其模糊函数的性能变差,给目标运动参数估计带来困难。本文通过理论分析和仿真实验验证了通信数据对连续相位调制的MSK-LFM一体化信号和非连续相位调制的DS-CSS一体化信号模糊函数的影响。结果表明,MSK-LFM和DS-CSS的模糊函数均受到通信数据的影响,而MSK-LFM的模糊函数具有更低的旁瓣,遮挡效应更小;MSK-LFM和DS-CSS的零多普勒截线同时受通信数据影响,但MSK-LFM一体化信号的零多普勒截线具有更低的旁瓣,对通信数据不太敏感;MSK-LFM和DS-CSS的零延时截线都不受通信数据影响。综上所述,当通信数据采用连续相位调制时,有助于雷达通信一体化信号得到性能更好的模糊函数,提高目标运动参数估计的精度。

0—1规划在伪码优选中的应用

从最优化理论和工程实际出发 ,分析了直接序列扩展频谱中伪码的数学模型 ,在此基础上 ,建立了伪码优选数学模型。给出了构成满足一定主副瓣比的伪码的充要条件 ,并讨论了用最优化理论中的 0— 1规划模型和算法来解决伪码选择的问题 ,给出了直扩式伪码优选的 0—