MIMO模型下的多元混合调制DCSK方案

为了提升多输入多输出差分混沌移位键控(multiple input multiple output difference chaotic shift keying, MIMO-DCSK)系统的误码性能, 提出一种多元混合调制MIMO-DCSK方案(M-ary hybrid modulation MIMO-DCSK, MHM-MIMO-DCSK)。首先，将一帧的多元信息拆分, 分别通过混沌扩频码和索引码进行调制, 以实现高效的传输。其次，接收端利用混沌序列的类正交特性消除多天线干扰和多路干扰。最后将多天线的相关运算结果等增益合并, 最终在不需要信道状态信息的前提下获取多径多输入多输出系统的全分集增益。仿真结果表明，所提MHM-MIMO-DCSK比现有的多元MIMO-DCSK拥有更好的误码性能, 尤其是在高阶调制情况下性能提升更明显。     

非正交码移键控和码索引调制算法

针对正交码移键控(code shift keying, CSK)误比特率(bit error rate, BER)性能下降和非正交码索引调制(non-orthogonal-code index modulation, N-CIM)未能充分利用扩频码自相关性的不足,提出一种非正交CSK和码索引调制(non-orthogonal-CSK-code index modulation, N-CSK-CIM)算法。发送端信息比特分为调制比特和扩频码映射比特;调制比特用来进行符号调制,映射比特映射为扩频码的索引和码相位索引。首先根据调制比特进行符号调制,然后利用映射比特映射的扩频码索引选择同一原始扩频码,并根据码相位索引进行码移键控产生新的扩频码,调制后的符号实部与虚部分别用这一新的扩频码进行扩频。仿真结果表明,在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)信道和瑞利衰落信道中,相同信噪比时, N-CSK-CIM算法的BER性能优于N-CIM算法和正交CSK算法。     

一种新的多进制正交扩频通信及FPGA实现

提出将一种新的按段复合的伪随机码序列应用到多进制正交扩频通信中,该序列保持了Walsh码的同步正交性,非同步时相关特性也较理想。由于复合码的内在相似性,可以用一个匹配滤波器实现输入信号和m个本地复合序列的相关运算,大大节约了FPGA资源消耗。实验证明,在高斯白噪声信道中,该硬件系统较之具有相同扩频增益的直扩系统,误比特率更低。     

基于DEKF联合估计的CD3S信号解调算法

针对实值混沌直接序列扩频(chaotic direct sequence spread spectrum,CD3S)信号同步难、解调难的问题,利用混沌码同步与信息码解调间的关联性,提出了一种基于双扩展卡尔曼滤波联合估计的CD3S信号解调算法。算法采用双扩展卡尔曼滤波结构,交替进行混沌码估计与信息码估计,通过联合估计完成混沌扩频码同步,并实现信息码的解调。考虑到信息码状态相互独立造成的卡尔曼增益退化问题,算法改进了信息码估计时的卡尔曼增益计算方法。仿真结果表明,该算法可以实现CD3S信号的正确解调,改进卡尔曼增益解调可以有效改善CD3S系统的误码性能。     

基于方向极化状态调制的卫星MIMO安全传输方法

为提高卫星信息传输过程中窃听难度,提出一种基于方向极化状态调制技术的双极化卫星多输入多输出(multi input multi output, MIMO)安全传输方法。该方法将传输信号的极化状态与接收机方位信息相结合,实现信号差异性发射,增大非期望方向接收机解调信息的难度。理论分析和仿真结果表明,相比于传统调制技术,基于方向极化状态调制技术为双极化卫星MIMO系统的信息传输提供了一种更加安全的传输方案。     

多用户正交多级差分混沌键控通信系统

针对传统差分混沌键控(differential chaos shift keying, DCSK)采用多电平方式传输多进制信息导致误比特率(bit error rate, BER)高的缺点,提出一种多用户正交多级DCSK(multi-user orthogonal multi-level DCSK, MOM-DCSK)通信系统。该系统将传输的多进制信息映射为不同的传输系数,多个传输系数分别乘以对应的Walsh码后调制在信息承载信号上,并且通过不同的延时传输多用户信息。在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)信道和多径Rayleigh衰落信道中推导了系统的理论BER公式并进行了仿真分析。结果显示,该系统在传输多进制信息时拥有较好的误码性能,并且在多用户传输领域中有较好的实际应用价值。     

非周期直扩信号PN码盲估计技术

在非协作信息侦测情况下,在扩频周期内,由于非周期性直接序列扩频（direct sequence spread spectrum, DSSS）信号的扩频序列具有不可重复性,再加上扩频信号的非同步性,使得扩频码的盲估计十分困难。在信息序列不相关,且已知扩频码周期、码速率和信息速率等参数的前提下,提出一种针对非周期性DSSS信号PN(pseudo-noise)序列的盲估计方法。该方法按照信息码元宽度进行分段,利用子空间跟踪算法估计各段PN序列,结合滑动窗口方法实现盲同步,并按照一定的顺序排列拼接实现PN序列盲估计。仿真结果表明,该方法运算量小,对存储空间要求低,在低信噪比条件下可快速准确恢复PN码序列。     

低轨卫星移动通信体制设计与仿真

设计适合小业务量的低轨卫星移动通信体制.提出正交码分复用DS-CDMA方案,先将输入数据串并变换得到多路低速并行数据,再采用并行正交码字进行扩频调制.编码调制方式采用SCCC编码BPSK信号,提出采用数据辅助的方法估计UW期间的频偏,并对接收信号进行校正的方案,仿真结果表明误码率性能恶化量很小.     

DSSS信号在低SNR下的同步捕获算法

同步捕获与信号识别是DSSS系统的关键技术。给出了一种频差与扩频码同步联合捕获的方法,提出了一种基于峰值窗口的噪声与干扰估计算法,基于此估计,在信号识别中采用了相对门限。还对该算法的虚警概率、漏检概率、误捕率性能进行了仿真,为其应用提供了依据。该方法针对二进制DSSS/MPSK系统,但同样也适用于多进制正交扩频系统。     

基于复合序列的多进制正交扩频系统性能分析

提出了一种可用于高速数据传输的多进制正交扩频系统的设计方法。该方法将复合序列与多进制正交扩频技术相结合,在原有多进制扩频系统规模的基础上可实现更高的传输效率,或者在信息速率一致的情况下大大降低系统结构。对在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)信道中的性能进行了仿真,结果说明,在系统结构相近的情况下,不仅传输效率提高了17%,而且在低误比特率时抗噪声性能提高0.1 dB;或者,在同样传送6 bit信息时,虽然系统的抗噪声性能在低误比特率时下降了1 dB,但复杂度仅为原来的25%。     

自编码直接扩谱通信原理与机制

传统直接序列扩频(DSSS)通信由于采用固定的PN码作为扩频码,其通信安全潜在着极大威胁。介绍一种完全抛弃传统的PN码而利用当前N个信码比特作为下一个信码的扩频码码片来进行扩频调制的新的扩频——自编码直接序列扩频(SEDS)通信技术。本质上自编码扩频是一种随机直接序列扩频(RCDS),理论分析和仿真均表明在单用户AWGN信道上当信噪比大于4dB时误码性能与传统直扩通信基本相同,采用适当的纠错码技术在Pe为10-4时可获得近4dB编码增益,与传统直扩多址相比,可能有更大的多址用户数。但由于目前自编码扩频的无冗余延迟抽头结构使扩频码本质上没有严格的0/1平衡性,必然存在载波泄漏等安全隐患。最后还指出了自编码扩频通信技术的一些改进研究方向。     

低复杂度的DSSS信号扩频序列估计算法

在非协作条件下直接序列扩频(DSSS)信号的扩频序列估计是盲解扩的必需环节。通过构造基于接收信号自相关矩阵的两个检验统计量,分别完成了扩频序列的同步和扩频序列的估计。所提的算法具有很低的运算复杂度。仿真实验验证了所提算法性能的有效性。综合算法的鲁棒性、计算复杂度和低信噪比下的估计性能等评价因素,算法相比其它的典型算法有着一定程度的优越性,并易于快速实现。     

Several Modulation in Direct-Sequence Spectrum-Spread Systems

1 .ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＤｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ (ＤＳ ＳＳ)ｉｓａｍｏｎｇｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｗｈｅｒｅｅａｃｈｕｓｅｒｕｓｅｓａｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅｓｐｒｅａｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅａｓｉｔｓａｄｄｒｅｓｓｃｏｄｅ.Ｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ,ｂａｓｅｂａｎｄｓｉｇｎａｌｓｓｈｏｕｌｄｂｅｍｏｄｕｌａｔｅｄｆｏｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｃｈａｎ…     

Modeling of Non-Coherent Sequential Acquisition Process for DS/SS Signals

A modified non-coherent sequential detection decision logic based on continuous accumulation to achieve fast PN code acquisition is proposed. To simplify the design and analysis, the equivalent relationship between the likelihood ratio of the current sample and that of all the previous samples is deduced. The scheme is proved to be an optimum sequential detection under certain assumptions. Because the average sample number (ASN) can not be calculated through the methods applied to the conventional sequential detection, an algorithm is also provided, which can estimate both the probability density function (pdf) and the upper threshole of ASN. The desired probabilities of false alarm and detection, as well as faster PN code acquisition compared to the conventional sequential detection can be achieved by employing this structure . In addition, Rayeigh-faded reception case is also taken into consideration. Performances of the proposed schemes are obtained, which suggest that the proposed non-coherent seque     

基于相关鉴频器的载波同步算法

通过对整周期扩频的DS/SS系统伪码分段匹配滤波器的相关峰值与载波多普勒频差之间关系的分析,提出了一种基于分段匹配滤波器的相关鉴频算法,其频率捕获范围为0.75倍数据速率,工作上限可达1倍数据速率.通过计算机仿真对比分析了相关鉴频和四相鉴频的无噪鉴频特性和鉴频输出信噪比,给出了一种相关鉴频器和四相鉴频器的组合载波同步方案.仿真结果显示,与传统的四相鉴频器载波同步方案比较,新方案可缩短大初始频偏下载波同步过程.     

一种认知超宽带无线通信系统的设计与实现

从改善UWB通信系统与常规无线电系统电磁兼容性角度出发,研究一种认知M元扩频UWB通信方案. 与DS-UWB不同,依据所提方案,发送信号中M个近似正交的PN码随机出现,传输波形不存在循环周期性,信号频谱非常平滑,基本没有谐波状谱线,功率谱更类似于白噪声,隐蔽性更好,抗噪声性能更强,归一化误码特性随M的增大而改善,直至逼近香农限. 为防止带内常规无线电信号恶化系统性能,在接收机前端设计了频谱感知与干扰避免算法,理论分析与仿真实验表明所提算法可有效对抗窄带干扰对系统带来的影响,大幅提高系统性能. 该技术方案,在极低性噪比条件下的应急通信与隐蔽通信等领域有重要推广应用价值.     

一种多进制正交扩频方案的解扩技术研究

研究一种基于循环移位的M进制正交扩频方案，在MSK调制方式下，提出两种有代表性的接收机模型，前者具有理论上的最佳性能，后者更具有实际意义；在AWGN信道下对两种接收机模型进行理论分析和仿真，仿真得到的误码率与公式推导的结果吻合；对两模型误码率的仿真比较袁明，在相同误码率的情况下，模型一可以接收的最低信号功率比模型二低约2dB。     

直扩信号的循环平稳特性分析

根据谱相关的相关理论,提出了利用谱相关来实现低信噪比扩频信号的循环平稳特征提取方法,采用Monte Carlo方法进行计算机仿真,谱相关方法不仅在较低的信噪比条件下能很好地提取循环平稳特性,而且大大地降低了计算量。     

基于自适应抽取STFT的混合DS/FH扩频信号参数估计

针对混合DS/FH扩频信号的参数估计问题,提出了一种基于自适应抽取的STFT信号分析方法。该方法利用STFT的信道化实现,采用抽取处理实现自适应窗长时频分析,有效地解决了窗长变化带来的数据量问题,易于通信侦测接收机实现。仿真实验以BPSK_DS/FH信号为例,表明了该估计方法的有效性。     

卫星通信抗干扰技术的发展趋势

列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型,研究已提出的各种抗干扰处理方法包括天线、扩频和星上处理等方法的原理、特点和国外的研究现状。指出研究基于星上信号处理、便于综合运用多种抗干扰处理措施的卫星通信系统新体制是卫星通信抗干扰技术研究的发展方向,提出今后值得进一步研究的问题。