基于FPGA的短波跳时跳频系统同步的实现

短波跳时跳频信号具有频率不断变化和发信时间随机的特性,能够很好地实现通信信号的隐蔽,具有较强的抗截获抗干扰能力,但是跳时技术会导致整体的发信时间被延长。为尽量缩短发信时间,对以往的同步序列+TOD信息的同步方法进行改进,提出一种帧同步序列与跳时跳频伪随机码一一对应,采用滑动窗相关检测进行同步的方法,在FPGA中实现了该同步系统,并对该系统进行了仿真。     

短波跳频信号解跳技术的研究

跳频通信技术,由于其载频受一伪随机码控制不断跳变,且规律复杂,所以难以用伪码同步的方法进行解跳侦收。针对短波跳频信号的特点,本文提出了一种延时引导的解跳方法,并进行了方案设计。方案中对A/D采样数据进行分体存储并通过总线切换控制电路,可以实现对短波跳频信号的无丢失的解跳。     

短波跳频通信中基于时间信息TOD的自同步法

本文提出了适用于短波跳频通信的基于时间信息TOD的自同步法，设计了实现该同步方法的系统原理框图。本系统的关键有两个：一是发送端发送的同步头包含时间信息TOD；二是接收端的频率合成器有两个工作状态，跳频工作状态和快速扫描驻留工作状态。本文还对这种同步方法在缩短同步捕获时间和增强抗干扰能力方面进行了分析。     

计数式TOD跳频码发生器算法的构造

为同步长周期的跳频码序列,必须使用实时时间TOD。一种新的眼光是将跳频码发生算法看作是对TOD这一特殊信息序列的分组加密变换。单调递增的计数式TOD是目前常用的TOD序列形式,然而,现有的跳频码发生算法并不适应长周期、单调递增计数式TOD的使用,该文讨论了分析、改造跳频码序列发生算法使之适合长周期单调递增计数式TOD的需求、又保持良好跳频特性这一重要任务。     

STFT算法在短波差分跳频信号检测中的应用

结合短波差分跳频(DFH)信号的特点,分析了短波信道的多径、时延和多普勒效应对高速跳频信号的影响,构建了基于Turbo码的G函数模型,并提出采用短时傅里叶变换(STFT)算法和最大后验概率(MAP)译码算法相结合的跳检测方法,进行跳频信号的跳检测.仿真结果表明:综合考虑短波信道影响,采用该方法进行跳频信号检测,信噪比为6.8 dB时,误码率达到10-5,可实现DFH信号的有效检测.     

基于TOD信息的长周期跳频序列产生及其性能分析

在跳频通信中,收发双方需要根据约定实时地产生跳频序列,以完成跳频同步。不同于通常设计中采用的加入同步码或使用精确时钟等方式,利用可实时获取且精度较高的GPS时间统一信息作为收发双方的参考TOD,依赖FPGA的高速运算能力,可以产生性能较好的调频序列。根据某跳频通信系统的设计需求,设计基于TOD信息的长周期跳频序列产生方法,给出GPS时统信息的提取方法和用于构造跳频序列的m序列寄存器状态计算方法,以及宽间隔化处理实现方法,同时分析了系统的计算时间与生成的跳频序列的性能。     

基于TDMA的Ad Hoc网络跳频组网的实现

跳频组网的核心技术之一是跳频同步问题。对现有的跳频同步方案做了一些改进，分析了时间信息TOD与同步头频率使用原理、同步头频率捕获过程、跳频同步与跟踪过程。时分多址接入（TDMA）的前提条件需要跳频同步的完成，结合时隙同步方法和跳频同步技术阐述了基于TDMA的AdHoc网络跳频组网的实现过程。     

短波跳频通信系统同步方法的研究分析

文章介绍了短波通信抗干扰的几种方法,分析了跳频同步技术的特点、技术原理及影响因素、同步技术实现过程;设计了一种并行搜索TOD同步字头法,这种方法同步速度快,适用于快速跳频系统。     

快速跳频通信系统同步技术研究

同步技术是跳频通信系统的关键技术之一,尤其是在快速跳频通信系统中,常规跳频通信通过同步字头携带相关码的方法来实现同步,但对于快跳频来说,由于是一跳或者多跳传输一个调制符号,难以携带相关码.对此引入双跳频图案方法,提出了一种适用于快速跳频通信系统的同步方案.采用短码携带同步信息,克服了快速跳频难以携带相关码的困难.分析了同步性能,仿真结果表明该方案同步时间短、虚警概率低、捕获概率高,同步性能可靠.     

跳频卫星通信同步技术研究

跳频同步是跳频通信技术的关键.考虑到抗干扰的需要,将跳频体制引入到卫星通信中.比较常规跳频同步实现方法的优缺点,根据设备低复杂度以及同步捕获时间短的要求,将同步头+ TOD的同步方法引入到跳频卫星通信系统中,研究了同步序列格式,同步头的结构,同步频率的算法,设计了初始同步的方案.     

高动态短时突发扩频信号的快速捕获

针对低信噪比和大多普勒频移环境下,短帧突发直接序列扩频通信系统要求在短时间内以很低虚警和漏警概率捕获信号这一难题,设计了仅使用独特码的短时突发扩频信号帧结构,在接收端将扩频码与独特码作为一个复合扩频码看待,提出了基于FFT的高动态突发信号捕获方法,可同时快速完成突发信号检测、扩频码捕获、频偏估计、帧同步检测和位定时捕获等任务。仿真结果表明:该算法能有效消除多普勒频移对短时突发扩频信号捕获性能的影响。     

数字电视DTTB标准的一种同步设计方案

为了解决数字电视地面广播中信号同步的难题,提出了一种新的正交频分复用的定时同步算法,该算法针对最新出台的中国数字电视地面广播传输系统国家标准的帧结构构思定制.它能根据国标中信号帧前缀PN头的良好自相关特性,无需本地PN序列而直接进行帧同步,基于最大似然估计并加以改进,在此基础上再利用其双向循环前后缀的特性进行频偏校正,效果良好.     

基于FPGA的光纤通信系统中帧同步头检测设计

为实现设备中存在的低速数据光纤通信的同步复接／分接，提出一种基于FPGA的帧同步头信号提取检测方案，其中帧头由7位巴克码1110010组成，在数据的接收端首先从复接数据中提取时钟信号，进而检测帧同步信号，为数字分接提供起始信号，以实现数据的同步分接。买验表明，此方案成功地在光纤通信系统的接收端检测到帧同步信号，从而实现了数据的正确分接。     

复杂环境下突发短帧扩频通信系统处理算法设计与综合性能仿真

以海上舰船和无人机控制信道为应用背景,结合某扩频通信系统的设计提出一种适合突发短帧模式的扩频通信系统设计方案.给出关键模块的实现算法分析,针对突发模式特点设计了一种频域并行伪码捕获算法,该算法采用变频率覆盖、变频率步进、变积分时间的搜索策略,使系统既能在大频偏条件下工作,又能在低载噪比条件下工作.论文还设计了一种在突发短帧模式下,能同时实现位同步和帧同步的联合同步算法.最后对设计方案进行综合性能数值仿真与分析.     

智能天线辅助的PN 码同步捕获新方法研究

为有效解决强干扰环境下长PN 码的同步捕获问题,研究了基于自适应滤波器的PN 码同步捕获方法,给出了基于自适应滤波器权矢量范数的同步捕获判决准则,与传统的基于均方误差的判决相比,这种方法可以大幅提高判决的正确概率。在此基础上,研究了智能天线权值与PN 码同步联合捕获算法,并对其性能进行了计算机仿真验证,结果表明这种空时联合的捕获算法可以有效实现低SINR 环境下的长PN 码捕获。     

一种新的极低SNR下帧同步机制研究

研究在突发通信系统中的帧同步信号检测方法和一种新的帧同步机制。针对常规的长帧同步序列相关特性不佳的问题,借鉴巴克码的思想,提出了一种分别采用周期相关和非周期相关的二次同步方案,从而实现在极低信噪比（-10dB）下的同步。新的帧同步序列相关特性明显好于传统的一次同步序列的特性。在突发通信系统中,采用此方案序列作为帧同步序列,其可靠性更高,帧同步建立时间较短,性能优异。     

一种基于差分相干积累的扩频信号开环同步捕获方法

将全数字接收机的结构引入到扩频接收机中,用一种前向的并行处理结构来代替传统码延迟锁定环的反馈结构,采用差分相干积累的方法捕获低信噪比扩频信号的伪码相位.仿真结果表明,这种方法能快速可靠地捕获低信噪比扩频信号的码同步,可以应用于开环的全数字扩频接收机中.     

CCSK信号盲检测中的码同步问题

CCSK码字的同步不同于DSSS系统的PN码同步．他的实现不适合采用DSSS系统的序贯检测法;“多码字相关平滑匹配”法相对于序贯检测法具有明显的优势是CCSK信号盲检测中实现码字同步的一种快速有效方法。     

基于噪声功率估计的抗窄带干扰接收机自适应PN码捕获技术

在存在强窄带干扰条件下,正确实现伪码捕获是抗干扰接收机的关键技术之一。变换域干扰检测与PN码捕获判决都需要估计接收机背景噪声功率,本文在变换域谱线幅度平方服从指数分布假设下,利用中位数估计理论对存在窄带干扰接收信号的背景噪声功率进行估计,实现干扰检测门限和PN码捕获判决门限的自适应设置。仿真结果表明,文中设计的检测装置可实现强窄带干扰、大动态范围接收机PN码的正确捕获。