基于数据压缩的二次扩频信号时域捕获方法

提出了一种基于数据压缩的二次扩频信号时域捕获方法,可以在几乎不影响捕获性能的条件下,降低时域捕获的运算量,提高捕获速度。根据传统捕获法中重复数据的特点,本文提出了一种数据压缩方法:首先,利用NCO原理将接收数据按半码片边界进行压缩;其次,根据二次扩频信号中PRN码的周期性特点进行周期压缩;最后,进行二维扩频码相位搜索。仿真结果表明该方法的捕获增益损失很小,并且在很大程度上降低了运算的冗余度。     

基于并行架构的宽带扩频信号捕获技术研究

为解决大动态低信噪比环境下,由于宽带扩频信号速率过快,使得载波多普勒和伪码多普勒较大导致无法成功捕获信号的问题,提出一种基于并行架构的捕获方法;该方法利用并行载波NCO产生本地载波,与接收信号进行下变频混频以对载波和伪码多普勒进行补偿,利用并行伪码NCO产生本地码进行内码滑动相关和外码匹配滤波,经过二次捕获进一步估计载波多普勒和伪码相位;仿真结果表明,在62 dBHz的载噪比下,符号速率为1 Mbps,载波多普勒搜索范围为± 800kHz,载波多普勒变化率为±100 kHz/s时,这种方法可以实现宽带扩频信号捕获,并且在符号信噪比为2 dB时,捕获概率为99%,捕获时间为0.9009 s;使用该捕获方法,可以降低宽带扩频信号捕获复杂度、提高捕获效率,为大动态低信噪比环境下宽带扩频信号的捕获提供了一种有效的捕获方法。     

多径软扩频信号伪码周期盲估计

针对多径信道下因多径衰落造成软扩频信号伪码周期难以估计的问题,提出了一种基于二次功率谱的多径软扩频信号伪码周期盲估计方法。首先,将一般的单径软扩频信号扩展到多径模型;然后,在多径软扩频信号模型的基础上计算信号的一次功率谱;其次,将求出的一次功率谱作为输入信号计算信号的二次功率谱,理论分析表明信号的二次功率谱在伪码周期整数倍处将会出现峰值谱线;最后,通过检测峰值谱线间的间距就可以实现多径软扩频信号的伪码周期估计。通过仿真实验表明,在伪码周期估计正确率为100%、伪码序列长度为127位和255位时,所提方法比时域相关法提高信噪比约1 dB和2 dB;在同一对比条件下,所需要的平均累加次数均少于时域相关法。实验结果表明,所提方法对伪码周期进行估计,在减少计算量的同时,还提高了估计的正确率。     

基于WiFi信号二次扩频的矿井TOA测距方法

针对TOA方法对时间测量精度要求高,但现有矿井WiFi通信系统通信过程中时间测量分辨率低的问题,提出了一种对WiFi信号进行二次扩频以获得高时间分辨率的TOA测距方法。在WiFi移动站上集成多载波扩频调制部件,用以对测距的WiFi信号进行二次扩频;在WiFi基站集成多载波扩频解调部件,并利用FPGA设计的高速数字匹配滤波器扩频码捕获算法,在亚码片级上对WiFi移动站发出的测距信号进行捕获,进而得到高分辨率的信号传播时延。试验结果表明,该方法测距误差均值为1.92m,能够为WiFi通信系统进行TOA定位提供可靠的测距值。     

一种时域—码域联合的认知无线电频谱感知算法

为了提高认知无线电系统中频谱感知的性能,对多维联合的频谱感知进行了研究,提出一种时域—码域联合的频谱感知算法。该算法主要利用了直接序列扩频主用户信号频谱空间中时域与码域的特性,分别从时域与码域的角度对信道的状态进行检测,其中时域采用能量感知,码域分析扩频主用户信号的二次功率谱,最终共同确认信道状态。仿真结果表明,联合感知算法对应的检测性能优于单纯时域或码域感知,能够直接应用于直接序列扩频主用户的频谱感知。     

可编程数字匹配滤波器的设计

提出一种用于直接序列扩频信号捕获的于可编程匹配滤波器的设计方法，并对其接口和使用方式进行了描述。该匹配滤波器在16倍码时钟驱动下，利用抽头数远小于扩频码长的部分相关匹配滤波器，实现对扩频信号进行全相关匹配，从而以较低的硬件复杂度实现扩频码的快速同步。分析结果表明，该匹配滤波器不但资源利用率高，而且可以通过软件配置实现不同扩频比扩频信号的捕获。     

GPS中基于P码的快速直接捕获方法的研究

GPS系统采用典型的CDMA体制，目前扩频PRN码主要是用于标准定位服务的C／A码和用于精确定位服务的P码，而P码的捕获通常是利用C／A码来完成的。为保证扩频信号具有更高的扩频增益、更强的抗模仿和抗欺骗能力，GPS接收机必须实现P码的直接捕获。本文从研究信号直接捕获算法角度出发，提出了一种新的P码快速直接捕获算法，结果表明，该算法较XFAST和均值法扩大了时间覆盖域，提高了捕获效率。     

高动态非线性调频直扩信号的伪码快捕算法

针对高动态非线性调频直接扩频(NLFM-DSS,nonlinear frequency modulation direct spread spectrum)信号伪码捕获的问题,提出一种基于离散多项式相位变换(DPT)的NLFM-DSS信号伪码快捕算法.首先通过瞬态矩确定信号的阶数,并将信号降阶成带残余频偏的直扩信号.然后采用PMF-FFT与功率谱相结合的方法实现伪码快速捕获.给出了基于该算法的信号模型和理论分析表达式,并通过计算机仿真验证了该方法的可行性,在扩频增益为1023时,利用功率谱非相关累积30次,可在信噪比为-20 dB时捕获到伪码.     

DS/FH混合扩频信号捕获方法筒述

介绍了DS/FH混合扩频信号的一般捕获过程,说明了跳频的捕获方法,并结合混合扩频中跳频捕获受直扩制约的特点,介绍了运用快速扫描和导频信道进行跳频快捕方法.根据混合扩频中直扩要在一个跳频间隔内完成捕获的要求,详细介绍了基于FFT伪码并行和基于PMF-FFT载波并行的直扩快速捕获方法,并对其改进的方面进行了讨论.     

基于FPGA的低截获概率卫星测控信号捕获系统

提出了一种基于FPGA的低截获概率卫星测控信号捕获解决方案。基于AD+FPGA的硬件架构完成了带宽为200MHz的跳频和直接序列扩频混合扩频信号的解跳、解扩,实现了基于Xilinx的快速傅里叶变换IP核的扩频码的快速滑动码相关,以及多跳积分结果的相干累加,并采用相对门限法进行了捕获判决。板上试验结果证明了该方案的捕获性能,最大捕获时间小于4 s,捕获概率达到99%,虚警概率小于0.001。该系统已应用于北斗二代导航MEO卫星测控链路。     

极低信噪比条件下基于平均互相关和特征分解的DS伪码估计算法

文中针对极低信噪比条件下的扩频信号处理要求,基于直接扩频(DS)信号相似性和特征分解原理,提出了一种DS伪码序列的估计算法.该算法在未知直扩信号任何信息的情况下,首先通过对该信号的分段处理和平均互相关确定伪码起始码元,然后采用特征分解(EVD)算法准确估计出伪码序列.通过理论推导和证明得到所提算法估计效率和估计误差的两个重要结论.仿真结果表明:在相同信源条件下,该算法较现有算法不仅抗噪声性能提高了2dB以上,而且有效克服了部分反码问题,从而保证极低信噪比条件下DS伪码序列的准确估计.     

窄带干扰环境下直扩信号伪码周期估计

研究扩频通信技术中信号优化问题,信道的干扰影响直接序列扩频信号(DSSS)传输的正确性,给直扩信号参数检测与估计带来了困难,需要一种有效的算法来增强抗干扰能力。为了解决上述问题,利用变化域的FFT重叠变换干扰抑制提供一种最有效的方法,可通过对DSSS信号加窗处理和重叠变换,使信号频谱泄露大为降低,而且使信号的损失也大为减小,使误码率可以降到很低。另外提出一种FFT重叠变换干扰抑制算法和信号功率谱二次处理的联合估计窄带干扰环境下DSSS信号的伪码(PN)周期并进行仿真。仿真结果表明,算法在较低的输入信噪比和低信干比条件下能准确地估计DSSS信号PN码周期,证明了FFT重叠变换干扰抑制算法的有效性。     

一种低信噪比下DSSS的载频估计方法

直接序列扩频信号具有较低的功率谱密度,信号淹没在背景噪声中,侦查难度较大。四阶累计量2-D切片理论上可以有效地抑制高斯白噪声,但是当信噪比较低时,抑制效果不是很明显。对低信噪比下直接序列扩频信号的检测和估计提出了一种改进思路：在常规四阶累积量2-D切片前加设自适应干扰消噪器。此方法能改善白噪声背景下信号的信噪比。在此思想上基于System View平台构建了仿真模型,实现了低信噪比下DSSS信号载波频率的准确检测。仿真结果验证了其有效性。     

改进的DSSS电磁波随钻测量信号载频估计算法

为了解决随钻测量中电磁波信号的载频估计问题,基于直接序列扩频（ DSSS）通信原理,建立了改进的电磁波信号载频估计法,该方法采用信号自适应干扰对消技术滤除噪声信号,然后再通过带通滤波技术获得DSSS信号的频带,从而提高了信号的信噪比（ SNR）。在此基础上,建立了System View仿真模型,仿真结果表明：改进的载频估计法可以有效滤除噪声信号,精确地检测出电磁波信号的载波频率。     

基于PN码随机化的MSAC攻击防御方法

基于流速率的直序扩频（DSSS）流水印技术在嵌入多比特的水印信息时采用同一伪随机（PN）码,使得已标记数据流具有自相似性,均方自相关（MSAC）攻击通过单条已标记数据流就可检测DSSS流水印的存在性,严重破坏了DSSS流水印的隐蔽性。PN码正交化方法虽可消除已标记数据流的自相关性,进而抵御MSAC攻击的检测,但正交PN码难以生成,应用范围受限。为此,提出基于PN码随机化的MSAC攻击防御方法,在向目标数据流嵌入每个水印位时均采用随机选择的不同长度的PN码进行扩展,使得已嵌入DSSS流水印的数据流速率的均方自相关不再呈现周期性峰值,进而可在MSAC攻击面前保持隐蔽性。理论分析与实验结果表明,基于PN码随机化的MSAC攻击防御方法可有效抵御MSAC攻击的检测,且所采用的PN码易于生成,便于部署和应用。     

基于实值混沌序列的DSSS系统性能分析*

为了提高直接序列扩频(direct sequence spread spectrum,DSSS )系统的可靠性和安全性,将实值混沌序列作为扩频序列应用于DSSS 系统中,并从误码率、抗截获能力、系统参数检测三个角度对其性能进行分析。结果表明基于实值混沌序列的DSSS系统误码率性能与常规二值混沌序列相近,具备更好的抗截获能力,其系统参数更加隐蔽,符合DSSS系统安全保密传输信息的需求。     

Multichannel direct sequence spectrum signaling using code phase shift keying

In this paper, we have designed and realized multichannel direct sequence spread spectrum (DSSS) system using code phase shift keying (CPSK). In the transmitter, taking each bit from each channel, data word is made as a symbol for selecting PN sequence, which is modulated with frequency of 100 MHz as DSSS signals. At the receiver, the correlator, integrator and decoder are used for separation of the signal of respective channel after demodulation. Oscilloscope traces show that the transmitted signals are matched with the simulated signals at the receiver. The bit error rate (BER) variation with jamming signal is estimated by our proposed simulation model, matching well with experimental values of BER measured by BER meter.     

数字直扩接收机中同步环路设计与仿真

同步是扩频通信系统中的一个重要问题。该文详细介绍了直接序列扩频（DSSS）通信系统中，数字科斯塔斯（Costas）环、数字延迟锁定环（DLL）的工作原理和环路中二阶环路滤波器的设计方法，并根据该原理提出了一种新的码环实现方案。使用Matlab对数字直扩接收机进行了仿真。不同环路滤波器参数下环路捕获性能的仿真结果及系统解调误码率证明了该环路滤波器在Costas环和DLL环中的正确性和实用性。其较好地解决了直扩系统中载波和伪码精确同步的问题。该文所设计的数字直扩接收机可有效地应用于CDMA及GPS等系统之中。