基于软件无线电结构的扩频通信接收机中频系统数字化方案研究

介绍了通用的软件无线电系统的基本结构,着重提出了一种基于软件无线电结构的直接扩频系统接收机中频系统的数字化实现方案,并对其工作原理进行了详尽的分析。采用这种方案可提高现有扩频通信系统的数字化、软件化、模块化程度,从而有利于提高扩频通信系统的有效性与可靠性。     

混沌扩频序列的多址性能分析

着重分析了混沌扩频序列在DS-CDMA系统中的抗多址干扰性能,推导并定义了扩频通信系统的平均多址干扰指数W.通过与m序列及Gold序列进行比较,发现混沌扩频序列的平均多址干扰指数比它们更大,这表明混沌扩频序列的相关性能优于传统的伪随机扩频序列。文中对4种不同的扩频序列为平均多址干扰指数进行了仿真比较并给出了仿真结果。     

基于PSK调制的扩频通信研究

基于PSK调制,以直接序列扩频通信系统为研究对象,在MATLAB仿真环境下分析了直接序列扩频前后的通信系统模型的误码率性能。给出了直接扩频通信系统误码率与信噪比的关系曲线,仿真结果表明,直接序列扩频信号要比不扩频信号,更准确、可靠,因此直扩系统具有更好的性能。     

混沌扩频通信及其误码率

为了研究不同相关特性的扩频码对扩频通信误码率的影响,将统计自相关和互相关特性作为刻画扩频码序列性能的重要指标,测试并分析作为扩频码的不同扩频序列的统计相关特性。通过实验仿真获取不同扩频码的误码率,将不同扩频码的误码率与其统计相关特性相对比并揭示二者之间的关联性。仿真实验表明混沌扩频码比经典扩频码能获得更低的误码率,尤其是第二种对偶改进Logistic映射所产生的扩频码更有利于扩频通信系统的需要。     

电力线扩频载波通信在自动抄表系统中的应用

通过对扩频通信和电力线载波通信的探讨，提出电力线扩频载波通信的概念，分析了电力线扩频载波通信在自动抄表系统中的应用，并例举一个典型的系统，简单介绍该系统的逻辑结构和应完成的功能，为电力部门的研究和管理人员提供一种新的研究思路。     

相空间混沌扩频通信及其误码率

为了提高扩频通信系统中数据传输的可靠性,研究相空间混沌信号产生混沌序列扩频码对扩频系统误码率的影响。测试不同混沌序列的李雅普诺夫指数验证混沌系统,将统计自相关和互相关特性作为刻画扩频码序列性能的重要指标,测试并分析各扩频序列的统计相关特性,最后通过仿真实验获取各扩频码的误码率,并将其误码率与对应统计相关特性作对比揭示其内在关联性。仿真实验表明相空间混沌信号所产生扩频码序列比经典Logistic映射所产生扩频码序列能获得更低的误码率,尤其是空时混沌信号所产生混沌序列更有利于扩频通信需要。     

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．     

并行组合扩频技术在水声通信中的应用

并行组合扩频技术是最近几年发展起来的具有较高的传输效率和频带利用率的一种软扩频通信方式,适合于在军事保密通信、猝发通信以及频带受限的环境中使用.重点研究了并行组合扩频技术的原理,并首次提出将其应用到水声通信领域中,在仿真环境下构建了并行组合扩频水声通信系统,不但大幅度改善了以往水声扩频通信系统传输效率不高的问题,并且通过与映射序列扩频方式的结合,还可使发射信号恒包络,从而明显改善其峰值平均功率比.最后,通过仿真实验结果,验证了该通信系统在中远程浅海水声信道中的稳定性和可靠性.     

单音干扰下相干扩频系统早迟门延迟锁定环路性能分析

研究了单音干扰下扩频接收机延迟锁定环路（delay lock loop, DLL）的性能，提出在每个码元符号间隔内有整数个码片扩频序列的相干扩频系统中，单音干扰对DLL环路产生一个离散正弦波，而不是通常认为的高斯噪声.单音干扰下DLL环路的稳态误差，在无高斯噪声干扰的情况下，以离散正弦波形态振荡；在有高斯噪声干扰的情况下，为离散正弦波叠加高斯噪音.离散正弦波的频率、幅度和单音干扰与本地接收机的频率之差、接收信号的信息速率，以及码速率有关.     

Simulink环境下M序列的仿真

扩频通信系统与常规的通信系统相比具有很多优点,在实现扩频前需要给系统加入一个扩频码序列。本文主要是对扩频通信的M序列的生成进行设计仿真,所有的仿真都是在MATLAB软件中的Simulink环境下完成的。     

UQPSK解调方式下的捕获性能

研究如何使扩展频谱系统接收机的伪随机序列捕获时间最小。扩频信号传播过程中由于多径效应、多普勒效应以及接收机的时钟不稳定性产生一个时频不稳区,接收机必须在此区域内搜索伪随机序列的同步相位。为了减少捕获时间,在接收机中将伪随机序列分成一系列的短段路,利用码匹配滤波器（CMF）在每个短路落里分别计算互相关,然后将这些互相关值累加和参考门限比较,在以上计算基础上同时讨论了跟踪与数据中继卫星系统中扩频接收机使用CMF技术的扩频序列捕获性能,只要将输出SNR限制在一定范围内,就可获得满意的结果。     

FPGA的M序列编码/解码器

首先介绍扩频原理,然后分析了M序列的数学特性以及M序列在扩频应用中的局限性。探讨了应用M序列的扩频通信发射端和接收端电路的硬件实现。     

Body area communication based on quasi-electrostatic field and spread spectrum

Based on the electrical model of body area communication,the change tendency of channel gain in 100kHz-10MHz band was experimentally analyzed and verified.Results show that channel gain was flat and signal attenuation was approximately 43dB in 1MHz-10MHz band.The characteristics of the channel were taken into account in the design of body area spread spectrum communication and its multiuser receiver issue.BER-Eb/No curves of single user and multiuser were derived by simulation.The characteristics of body area commutation channel were studied and the feasibility of introducing spread spectrum theory to body area communication was verified.     

扩展频谱通信系统处理增益的分析

近年来,扩频通信以它多种优越的性能在通信、导航、测量等领域迅速发展起来.扩频通信最重要的特性就是它的抗干扰性,因此从扩频通信的基本模型出发,计算了该系统对白噪声干扰、单频正弦干扰和其它扩频信号干扰的处理增益,分析了各种形式的干扰对于扩频通信接收机模型这一系统的影响,证明了系统的处理增益都与频谱扩展的倍数成正比,说明了对信号频谱扩展得越宽,处理增益越大,抗干扰能力越强.一些书中已经给出了处理增益的分析,但理论推导过于繁琐,还有个别错误之处.给出了简洁明了的证明,修正了某些错误.扩频通信是先进的通信技术,目前在石油化工系统应用较少,本文的证明有助于扩频通信在石油化工系统中的应用研究.     

点-多点扩频通信系统及应用

扩频通信技术作为一种先进的调制技术,日益受到世人关注。而其在点到多点的网络应用,将成为网络与无线通信的结合点。本文就目前城域网面临的问题,论述了建立点到多点无线扩频网络的必要性,进而对有线网和无线网的应用作了比较,并讨论了点到多点扩频通信系统所涉及的一些问题。     

正交M-ary/DS扩频及其在水声远程通信中的应用

在水声通信中,扩频通信具有可靠性高、抗多径能力强等特点,适合于远程或低信噪比情况下的通信;但另一方面,由于其带宽利用率低加之水声信道带宽有限,通信系统的数据率将受到很大的限制。为了提高数据率,提出了一种正交M-ary/DS扩频方法,该方法将正交直接序列(DS)扩频与并行M-ary扩频结合在一起,能够显著提高水声通信系统的数据率与带宽利用率。经过湖上实验验证,该方法在25 km距离约0 dB的接收信噪比下,采用63、127长度G o ld序列并通过RAKE接收,分别实现了对480个符号的无误码传输,数据率为381.0 b its/s与220.5 b its/s,其带宽利用率与使用相同序列的直接序列扩频相比提高了约一个数量级。     

数字相关器的FPGA实现

相关器是扩频系统的关键部分。采用软件无线电技术实现的数字相关器具有灵活性、稳定性和方便调试的优点。文章介绍了数字相关器的相关知识,给出了软件仿真的结果,同时描述了基于FPGA实现数字相关器的方法,给出了实际测试得到的相关峰值。该模块最终的测试结果满足设计需要,用于扩频接收机系统中。     

一种载波自动抄表系统的通信解决方案

针对目前低压电力载波通信中存在的信道阻抗、信号衰减、噪声干扰等质量问题,依据扩频通信原理,提出了应用CDMA直接序列扩频的方法设计一种电力载波自动抄表系统的方法．通过对同步过程的搜捕阶段和跟踪阶段的分析,证明了本系统所采用的通信方式具有高抗干扰性及低误码率．     

高动态环境中伪码锁相环设计

伪码相位的精确稳定跟踪是扩频通信系统的关键问题。在高动态、低信噪比环境下,伪码锁相环的设计更为困难。在介绍数字化伪码锁相环的组成和工作原理基础上,对高动态环境应用要求下环路滤波器的特性进行了详细分析;并在一种数字化扩谱接收机中,完成了伪码的精确跟踪。