多址通信的跳频码序列的研究

在跳频多址通信中,为了减少用户之间的互相干扰,保证良好的同步以及其它工作性能,要求跳频码序列具有较好的互相关特性和自相关特性。本文首先分析了具有较好互相关特性和自相关特性的码序列的理论上受到的限制,然后着重分析了它们的构造和产生。     

基于稀疏图的DS-CDMA系统设计

DS-CDMA是在扩频技术上发展起来的多址接入方式,但在用户接入数量过载时难以保证高质量的通信性能。基于此,提出了一种基于稀疏图的DS-CDMA系统。该系统以低密度二分图的形式来描述扩频码片和用户之间的关系,使得参与通信的每个用户只在少量码片上进行非零位扩频调制,最大程度地减少了用户间的相互干扰。借助图模型的相关理论,把适合于稀疏图的置信度传播算法应用于该系统,进行多用户检测,通过码片与用户之间的消息迭代来消除噪声和多址干扰带来的影响。结合计算机仿真,从不同的角度测试了系统的误码率等性能。理论分析与性能验证表明,稀疏图DS-CDMA在接入用户数量远远超过系统容量的情况下,依然具有优良的性能。     

稀疏图DS-CDMA系统设计

DS-CDMA是在扩频技术上发展起来的多址接入方式,但在用户接入数量过载时难以保证高质量的通信性能。基于此,提出了一种基于稀疏图的DS-CDMA系统。该系统以低密度二分图的形式来描述扩频码片和用户之间的关系,使得参与通信的每个用户只在少量码片上进行非零位扩频调制,最大限度地减少了用户间的相互干扰。借助图模型的相关理论,把适合于稀疏图的置信度传播算法应用于该系统,进行多用户检测,通过码片与用户之间的消息迭代来消除噪声和多址干扰带来的影响。结合计算机仿真,从不同的角度测试了系统的误码率等性能。理论分析与性能验证表明,稀疏图DS-CDMA在接入用户数量远远超过系统容量的情况下,依然具有优良的性能。     

用于通信抗干扰系统的混沌跳/扩频序列

由于混沌序列具有良好的自相关和互相关特性、更好的伪随机性、大的复杂度、非重复、足够工的周期,多址性能与随机序列相近或更好,因此在军事通信抗干扰系统有着广阔的应用前景。本文概括了当前国内外在混沌跳／扩频序更领域的研究和开发情况,讨论了混沌序列仍然存在的问题及其相应的可能的克服途径。     

多径条件下的空时解相关接收机研究

通过建立了一般的空时CDMA系统模型 ,探讨多址干扰和多径效应的联合抑制问题。首先分析了系统的可辨识条件 ,然后利用多约束最优化准则研究了FIR空时解相关接收机设计和实现 ,并进一步分析了系统性能     

光码分多址系统中多维地址码的构造及分析

光码分多址（OCDMA）技术主要运用于接入网中,设计大容量、低误码率的地址码是该技术实用化的前提。本文在光正交码（OOC）的基础上,分析了二维光正交码（2D—OOC）和三维光正交码（3D—OOC）的构造方法,并对三种地址码的性能进行了数值仿真。结果表明：三维地址码容量最大,带宽利用率较好,误码率较低,表现出的性能整体较好。     

FHMA/FSK系统抗干扰性能

本文把抗干扰性和多址性同时考虑进跳频通信系统的分析中,建立了统一的数学分析模型。文中着重研究了部份频带干扰环境中,一个采用FSK调制的慢跳频多址通信系统的性能,推导了误码率计算公式,给出了误码率在不同参量时的性能曲线,并讨论了在干扰存在时系统的多址用户数以及在给定多址用户数下系统的抗干扰能力等问题。     

通信侦察中的伪码序列盲估计算法

针对卫星通信侦察与对抗,提出了一种DS-SS通信信号的伪码序列盲估计算法.首先采用循环自相关方法估计信号载频,对截获的中频信号进行解调,得到基带信号,再采用循环自相关估计PN码周期.然后利用分段互相关方法估计信息码与PN码同步调制起始点.在此基础上,完成对伪码码序列的识别.仿真实验结果表明,该方法在极低信噪比条件下可以得到准确的伪码序列估计.     

字同步码的研究

如何选取性能良好的字同步码是从事数字通信系统研究工作的人经常遇到的问题。本文根据字同步码的一般选取原则,提出了利用计算机选取具有良好自相关特性的字同步码的基本方法。文中给出了选码程序流图以及码长为16至24的部分选码结果。     

北斗RDSS系统新体制信号子载波间干扰产生机理与消除方法

为提高新一代北斗无线电测定卫星服务在有限带宽内的信息服务容量,借鉴了正交频分复用的理念,新体制无线电测定卫星服务信号设计采用多个子载波进行信号调制。以往针对多用户的分析主要考虑多址干扰,对载波频偏损耗和伪码损耗单独考虑,这不能解释新体制调制在相同的同步头的情况下其他子载波上信号在当前观测子载波上形成较大相关峰的问题,该问题对信号接收产生较大干扰。本文对该问题产生机理进行了分析,并提出了两种相关干扰的消除方法。     

部分频带干扰下伪码跟踪误差分析

为精确分析部分频带干扰下伪码跟踪误差,需要考虑伪码的非理想随机特性。引入伪码的精细功率谱模型,对比分析了不同带宽干扰下基于简化谱和精细谱的码跟踪误差。定义了相对误差系数,用以定量描述伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响。当干扰带宽增大时,相对误差系数逐渐减小,伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响逐渐减小,基于简化谱的分析趋近于基于精细谱的分析。结合GPS L1 C/A码,给出了相对误差小于0.2的最小干扰带宽,并将其作为基于简化谱分析的适用条件。研究表明当干扰带宽大于伪码周期的频率的300倍时,伪码非理想随机特性导致的码跟踪精度变化可忽略,反之,则需要基于精细的功率谱模型进行码跟踪精度分析。     

具有最佳汉明相关性能的跳频序列族

在非正交跳频扩展频谱多址通信系统中用作跳频图样的P~k进制序列族要求具有小的汉明互相关。文[1]中得到了给定长度和字母表大小的序列的异相自相关及互相关的下限,并构造了具有最佳汉明相关性能的序列族。本文中提出一种更一般的构造方法,文[1]的构造是它的一个特例。构造出的序列族具有最佳汉明相关性能,并且可部分解决Hop—and—Stay问题。     

存在自干扰码时的短周期伪码截获技术

针对伪码截获这一无线电侦察和导航战中的难题,从模式识别的角度研究存在自干扰码时的伪码截获问题。通过对干扰码的载波频率、相位等参数的估计和补偿,将自干扰码下的伪码截获问题转换为模式识别问题。结合伪码的周期性,采用二进制积累的方法大大降低了判决前所要求的信噪比,使得对扩频信号直接解调以截获伪码成为可能,改变了过去依靠大口径天线提高信噪比的方法。     

局部最大延迟检测抗转发欺骗干扰算法

接收机在进行窄带干扰抑制后,其输出信号的相关峰会发生分裂。使用传统的基于信号到达时间的抗转发欺骗干扰算法,会使得捕获锁定的相关值为真实信号的旁瓣。针对该问题提出一种基于局部相关值最大的时延检测方法,在真实信号相关峰分裂所产生的旁瓣与欺骗信号不重合前提下,通过对主瓣三个码片范围内最大值的搜索,保证捕获不会锁定在旁瓣,再选择局部最大值中的最早码相位点从而避免锁定到转发欺骗干扰。与传统的基于信号到达时间的抗转发欺骗干扰算法相比,在无窄带干扰情况下,所提算法性能相当;在存在窄带干扰情况下,其性能明显优于传统算法。通过数值仿真验证了方法的有效性。     

(2015卫星导航)局部最大延迟检测抗转发欺骗干扰算法

存在窄带干扰情况下,接收机在进行干扰抑制后,其输出信号的相关峰会发生分裂,使用传统的基于信号传输时延的抗转发欺骗干扰方法,会使得捕获锁定的相关值在真实信号的旁瓣。针对该问题提出了一种基于局部相关值最大的信号时延检测方法,在真实信号相关峰分裂产生的旁瓣与欺骗信号不重合前提下,通过对两个码片范围内最大值的搜索,保证捕获不会锁定在旁瓣,再通过选择局部最大值中最早码相位点来避免锁定到转发欺骗干扰。与传统的方法相比,在无窄带干扰情况下,其与基于信号传输时延的抗转发欺骗干扰方法性能相当,在存在窄带干扰情况下其性能明显优于传统的基于信号传输时延的抗转发欺骗干扰方法。通过数值仿真验证了本文方法的有效性。     

星载多发多收SAR成像和抗欺骗干扰研究

星载多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)可以解决方位向高分辨率和大测绘带的矛盾;同时,混沌二相编码(CBPC)信号具有类似随机信号的特点以及良好的自相关和互相关特性;两者都具有良好的应用前景。将CBPC波形应用到MIMO-SAR系统中,在实现高分辨大测绘带成像的基础上可进一步降低雷达信号被敌方分析截获的概率,提高雷达系统的抗干扰性能。仿真实验验证了此方法在抗数字储频式欺骗干扰中的有效性。     

现代化的GPS军用M码综述

M码是现代化的GPS军用码,是美国"导航战"的重要内容。从M码信号的设计要求出发,介绍了M码信号的调制原理及其功率谱和自相关特性;然后根据相关损失、均方根带宽、频谱隔离系数和等效矩形带宽等参数对M码、C/A码和P(Y)码性能进行了分析比较;最后总结了M码的几种捕获和跟踪方案,并对其各自的优缺点进行了分析。     

带宽受限下频谱分离对提高RDSS入站容量的影响分析

用户入站容量是RDSS系统设计的一个重要指标,主要受限于入站信号之间的多址干扰.提高扩频码速率可以增加人站容量,但卫星转发器带宽限制了扩频码速率的最大值,从而限制了单个扩频频谱入站信号容量最大值.在卫星转发器带宽受限情况下,提出了采用分离扩频频谱的方法来提高入站容量,并分别对扩频频谱分离为两个和三个的情况进行了详细分析,得出了两种分离扩频频谱方案下扩频码速率的最优值.仿真结果表明,在现有转发器带宽内分离为两个扩频频谱可以提高入站容量29％,分离为三个扩频频谱可以提高人站容量37％.     

基于子空间投影波束形成技术的导航接收机抗干扰算法研究

阵列天线空时自适应处理通过联合空域和时域的自适应滤波处理技术能够有效提高导航接收机的窄带和宽带干扰抑制性能。利用导航信号淹没在干扰信号和热噪声的特点,本文提出先将天线阵列接收的空时信号矢量向干扰子空间的正交子空间投影以实现干扰抑制,当接收机对投影后的参考阵元数据捕获成功后,利用捕获估计的本地扩频码相位作为参考信号依据最小均方误差准则进行波束形成。仿真结果表明该抗干扰算法在零陷强干扰的同时使主波束指向导航信号来波方向,有效提高了阵列输出信干噪比,并降低了空时自适应处理对导航信号伪码相关峰形状和载波跟踪性能的影响。     

基于完全互补码的DS-UWB无线通信系统性能

基于完全互补码极好的相关特性,采用其作为扩频码,提出了基于完全互补码的DS-UWB系统模型.为了多个用户使用该系统,其中发射端采用码片移位方式实现.接收端则采用相关接收机解调用户信息.N路接收信号分别相关运算后叠加并进行判决,对前后码元的关联性使得系统性能有很大提高.在AWGN环境下和802.15.3a推出的UWB信道模型(CM2)下,对单用户和4用户情况下该模型的误比特率性能与采用Gold码和Walsh码时的性能进行了仿真分析.从仿真结果可以看出,采用完全互补码的DS-UWB系统性能有显著提高.