基于滑动相关法的短波数传系统伪码捕获研究

扩频通信目前在通信领域中应用非常广泛,伪码捕获是扩频通信的关键技术。该文所讨论的短波低速数据传输系统就采用了直接序列扩频体制（DSSS）,针对低信噪比下扩频伪码捕获难题,该文设计了基于滑动相关法的伪码捕获方案,仿真结果表明该方法捕获概率较高,同步性能较好。     

一种双伪码MSK扩频同步方案的设计

提出了一种采用全并行二维搜索和差分峰值判决算法实现伪码的快速捕获、采用一阶锁频辅助二阶锁相实现载波跟踪的猝发式、高动态双伪随机码MSK直接序列扩频通信的同步方案,给出了便于数字化实现的算法结构.测试表明本方案在有限增加FPGA资源的情况下可以实现低信噪比、大载波频偏下扩频信号的快速捕获.     

基于SystemView的混沌扩频测距系统滑动相关同步捕获仿真

混沌序列以其相关性好、对初值敏感、保密性强等特性成为直接扩频通信系统中理想的扩频码。介绍了伪码测距的基本原理和滑动相关伪码捕获原理,并构建了滑动相关同步捕获仿真模型。借助SystemView仿真软件,对其进行了模型搭建和仿真。通过理论与仿真分析结果表明,利用混沌码作为扩频码实现测距是可行的,且具有高保密性、低截获和适合多目标测距等优点。     

基于直接序列扩频的电力线通信及其应用

针对目前电力线通信强干扰、强衰减等缺点,提出了采用直接序列扩频的电力线通信,该通信方式应用在电力线通信中具有抗干扰能力强,稳定性高,保密性好等优点.介绍了直接序列扩频通信原理,分析了该技术中的Gold码序列和同步过程及该过程的两个阶段,搜捕阶段和跟踪阶段,并设计出适用于直接序列扩频通信的同步系统,该系统可以实现搜捕和跟踪的自动控制和调整.最后给出了基于该技术的电力线自动抄表系统的整体设计方案.     

基于Systemview的无线局域网直序扩频系统的研究与设计

目前扩频通信得到日益广泛的应用,对它进行系统建模与仿真非常有益.论述了在无线局域网(WLAN)环境中,基于IEEE802.11参考标准,采用科斯塔斯环路实现直接序列扩频通信系统的伪码同步与载波同步的方法,给出了Systemview平台下的仿真结果,详细展示了直序扩频系统工作的全过程,为设计和分析直序扩频通信系统提供了方便.     

多普勒频移修正下的快速伪码捕获技术的实现

快速准确地实现伪码捕获是扩频通信研究的关键。在实际应用中,通常会存在噪声干扰和多普勒效应的影响,导致捕获难度变大。传统的串行捕获或并行捕获法存在捕获时间长、低信噪比环境下难以实现捕获或难以克服多普勒效应的影响等。详细研究了多普勒频移对伪码捕获的影响,利用FFT的算法进行伪码捕获,并对多普勒频移进行修正,通过仿真,证明了此种方法可以在低信噪比和较大多普勒效应下准确地实现伪码的快速捕获。     

新的数据位非相参直扩信号跟踪方法

针对数据位和伪码周期非相参时直接序列扩频信号的跟踪问题,提出了一种新的跟踪方法.该方法采用位同步环、码跟踪环和载波跟踪环同时工作,协同完成数据位、伪码和载波相位的同步.在数据位非相参的情况下,该方法实现对直接序列扩频信号的跟踪.仿真结果表明,设计方法可以有效完成数据位非相参时直扩信号的跟踪.     

DS-UWB系统伪随机序列同步捕获算法实现及分析

采用RAKE接收的DS-UWB系统中,同步对系统的性能至关重要.利用辅助序列进行系统同步方法能够确定本地序列移动方向,快速实现同步.首先,实现了DS-UWB系统中采用辅助序列进行的伪随机序列同步捕获.与传统的滑动相关方法不同,利用了接收信号与特定辅助序列的相关信息,对本地伪随机序列同接收信号中的伪随机序列相位差进行估计,并得到相位移动的方向,从而减小捕获时间.最后,理论分析与仿真结果表明,利用辅助序列实现DS-UWB系统伪随机序列同步捕获的平均捕获时间低于串行滑动相关方法平均捕获时间的一半.     

直扩系统伪码精确同步及FPGA实现

在扩频信号数字化后采用相关、视频累积和DLL延迟锁相环求累积值的基础上，提出了一种改进的伪随机码(PN码)跟踪环．利用DLL延迟锁相环S型签相曲线中间部分的线性特点，采用最小二乘法，通过极大似然参数估计进一步消除随机噪声对伪码相位差估计的影响，得到精确伪码相位差从而实现伪码精确同步及伪码精确测距．该方法实现简单，同步精度高，并且跟踪环伪码相位差门限和精度不受信噪比影响．即使在极限信噪比下也可以准确估计伪码相位差．论述了该方法在某直扩系统中的应用，给出了伪码精确同步部分的FPGA实现方案．系统已通过测试，伪码相位差估计精度可达10ns级，通过后端信号处理进一步平均滤波后精度可达ns级。     

直序扩频通信中同步捕获的改进算法

提出一种用于直序扩频通信的同步捕获改进算法,其核心思想是让输入信号同时通过基本通带和辅助通带两个支路滤波器,经推导得出相应最优的中心频率和带宽.然后分别对两个支路的输出信号进行谱分析,通过比较两个支路输出信号的功率来判决本地PN码是否与输入信号的PN码同步,实现PN码同步捕获.仿真结果表明,该算法捕获性能良好、易于实现,适用于实际的扩频通信系统.     

双序列伪随机码扩频方法的研究

在直接序列伪随机码扩频通信的理论基础上,提出了一种新的伪码扩频方法——双序列伪随机码扩频方法．它与传统的直接序列扩方法相比,具有设备成本低,易实现,可靠性更高等特点．它对于扩频通信技术的推广应用具有较高的实用价值．     

基于谱范数和CPAST算法的周期长码直扩信号PN序列估计

针对周期长码直接序列扩频(DSSS)信号的伪噪声(PN)序列盲估计问题,提出一种新的谱范数和约束投影逼近子空间跟踪(CAPST)算法相结合的PN序列估计算法。算法首先根据最大化分段协方差矩阵的谱范数法,估计出PN序列的同步点;然后利用CPAST算法,分别估计各子段的PN码序列;最后按照一定顺序拼接成完整的周期长码PN序列。算法具有运算量小、复杂度低、实时处理及硬件实现的优点。仿真结果表明,在较低的信噪比情况,该算法能够有效地估计出同步点和PN码序列。     

一种改进的M元扩频通信算法

针对采用码相位循环移位获得的M元扩频需要额外同步信息的问题,提出一种改进型扩频通信算法.该算法采用m序列及其倒序序列构成系统扩频码集;在同相支路上利用扩频码的码极性调制进行传输,同时在正交支路利用扩频码码相位调制,实现M元扩频.该算法利用2种扩频方式的自身特点可快速准确地获取载波相位信息,具有不需要额外提供同步资源的优势.仿真结果表明,该算法可有效提高系统资源的利用率.     

一类分数阶超混沌系统及其在扩频通信中的应用

提出了一类新的四维分数阶超混沌系统,对其动力学特性进行了理论分析和数值模拟。通过Lyapunov指数谱和分岔图分析了系统对阶次变化的敏感性。当微分阶次连续变化时,系统既存在混沌特性又存在周期特性。然后根据分数阶超混沌系统同步及扩频通信理论,提出了一个扩频通信方案。该方案使用混沌信号序列作为直接扩频通信系统的扩频地址码,用于替换传统的码分多址( CDMA)通信系统中的伪随机序列( PN序列)。最后,基于该分数阶超混沌系统设计一个扩频通信电路,在Multisim平台上验证了该方案的有效性和可行性。     

基于FFT的高数据率低信噪比下的长码直捕算法

在伪码测距系统中,高信息速率的长码直扩技术可提高通信性能、改善测距精度,但与此同时弱信号的长码捕获存在巨大挑战.为此,提出一种基于FFT技术的长码直捕改进算法,主要包括非连续式码相位搜索和并行载波多普勒搜索策略、基于位同步的全比特相干积累算法和基于频率补偿的时频二维约束Tong判决算法.理论分析和仿真结果均表明,该直捕算法不仅能降低资源消耗、缩短捕获时间、大幅度降低虚警概率,还能消除能量累加时由于比特翻转所带来的影响.所提出的算法可实现虚警概率低于10-6,检测概率大于99.5%,捕获时间小于5 s的盲捕性能.      

基于宽窗口和PAST算法的扩频序列盲估计

针对DSSS信号的盲估计问题,结合投影逼近子空间追踪算法(PAST)和滑动窗技术,对接收信号进行宽窗口划分,实现了非同步接收信号的扩频码的恢复。该方法只需要提取信号的主特征向量,然后利用滑动窗的方法实现码同步。PAST方法避免了特征值的求解,降低了计算量,易于硬件实现,解决了传统的特征分解方法实时处理的困难以及相位模糊的问题,并且能在低信噪比下实现扩频码的估计。     

非等量采样伪码跟踪环建模分析

针对基带非等量采样伪码跟踪环参数优化设计问题,给出了非等量采样伪码跟踪环的MATLAB建模方法与部分代码。结合1 023 chip平衡Gold码延迟抖动跟踪环路模型与归一化点积功率型鉴相算法,给出了非等量伪码采样实现与环路仿真流程。同时,给出其环路滤波器误差输出曲线和环路再生伪码与接收信号中伪码的互相关函数曲线。仿真结果表明:在相同激励信号条件下,当采样频率小于4倍伪码速率时,该采样频率大约在2 k Hz的变化范围内,环路的伪码互相关函数曲线仍具有较好的对称性能。