扩频通信的发展与应用研究

在无线本地环路的各种技术手段中,扩频技术以其高数据速率和在一定条件下无需频率许可证等优点,在数据传输中得到越来越广泛的应用,分析了跳频扩频和直序扩频技术的优点以及常见扩频系统的原理,研究了扩频微波技术在网络通讯中的应用.     

可变码长的OFCDM系统及其仿真分析

具有二维(2D)扩频方式的正交频分码分复用(OFCDM)系统,既能实现频率分集,又能兼顾时间分集,是未来第4代无线移动通信的高速数据传输系统。在实际扩频通信中,为了用户数足够多,且保证解扩接收的准确,需要的扩频码很长,因此文中在现有OFCDM系统之上,提出一种可变码长的OFCDM(VCL-OFCDM)系统,该系统仅需满足扩频码长度为子载波数的整数倍,使得系统可容纳的用户数增大,不再受子载波数目的限制。通过Matlab仿真表明:在同时具有时间选择性和频率选择性衰落信道中,VCL-OFCDM系统的性能优于1D系统性能;扩频码越长,VCL-OFCDM系统性能越好,当平均误码率为2×10-4,用户数为64时,扩频码为26×212系统比扩频码为26×210系统可多提供大约4.8 dB的信噪比增益。     

自编码扩频通信系统中码元同步问题的研究

基于自编码扩频在传输数字信息时能实现扩频码动态可变的特性,讨论了自编码扩频的通信原理,并针对自编码扩频通信系统中的同步问题,提出了扩频码产生的新方法。通过分析表明,该方法产生的扩频码具有随机性和动态可变性,而且在接收端容易实现同步。     

混沌扩频序列的研究

传统的扩频序列码数量有限,而且它们的抗截获性也较差,容易被识破,保密性不强。混沌作为一种非线性动力系统,具有高度的伪随机特性,对初始条件极其敏感,可以产生性能良好的扩频序列。混沌映射非常适合生成扩频序列,但是单一映射产生的扩频序列其系统复杂度低,容易被破解,复合混沌映射可以提高系统的复杂度,增强保密性。     

直扩通信系统抗其他扩频信号干扰的性能分析

取消待接收的直接序列扩频信号与其他直接序列扩频干扰信号码元宽度相等的限制来讨论直接序列扩频通信系统抗其他扩频信号干扰的性能。分析了其他扩频干扰信号通过扩频接收机相关器的谱密度,计算了系统的处理增益。这为正确估计其他它扩频信号干扰的大小和准确计算 CDMA 系统的容量提供了依据。     

中间多比特量化混沌扩频序列及其性能分析

利用伪随机数生成技术,提出了一种具有较好独立性与相关性的新的混沌序列中间多比特量化方案·研究了中间多比特量化方案产生扩频序列的平衡性和奇、偶相关性等与扩频系统性能相关的因素·仿真结果表明该方案在保持扩频序列性能不变的同时减少了序列生成的运算量,扩展了扩频序列周期,增加了序列的复杂度,有利于提高扩频通信系统的安全性·     

一种基于预编码的CPM正交扩频系统

针对传统CPM正交扩频系统实现复杂度高的问题,提出了一种基于预编码的CPM正交扩频系统。利用所提的预编码和可变星座映射技术,保证了CPM扩频信号的正交性;接收端采用码片校正技术,同步实现CPM解调和解扩,降低传统CPM扩频系统分步实现的复杂度。理论分析和仿真结果均表明,在AWGN和Rayleigh衰落信道下系统具有良好的误比特率性能。最后针对超短波通信进行应用设计和测试评估,结果表明,本系统优于美军SINCGARS系统约6dB。     

一种建立包裹圆提取建筑物LiDAR点云边缘点的新算法

为提高变换域通信系统多址接入性能,降低系统误比特率,提出基于改进型Logistic混沌序列的变换域扩频编码通信系统。利用扩频序列优选原则,选取改进型Logistic混沌序列作为扩频序列,对m序列产生的随机相位矢量进行相位编码形成扩频基函数的扩频随机相位矢量。仿真结果表明,该扩频基函数具有更好的随机性,产生的扩频随机相位矢量互(自)相关性能优于传统基函数产生的随机相位矢量;在2个用户和多用户条件下,其信噪比增益和误比特性能都要优于传统基函数和基于Gold序列的扩频基函数,显著提高系统抗干扰性能,能更好地实现TDCS多址接入。     

多码道扩频多址ALOHA系统吞吐性能分析

对多个码分信道情况下扩频多ALOHA(additive link on-line hawai sysetm)系统的吞吐性能进行了深入研究,并与单个码分信道时的扩频ALOHA系统以及传统ALOHA系统进行了吞吐量性能的比较,给出了相应的仿真和数值结果。结果表明,多码道扩频多址ALOHA系统可以显著提高网络的吞吐性能,在低复杂度和高信道利用率的无线分组网络应用中具有重要意义。     

卫星扩频系统中的长混沌序列

根据单峰映射产生混沌序列极易被攻击的特点,采用高维的混沌系统来设计混沌扩频序列。针对n维非线性数字滤波器产生序列的周期和分布特性,在结构上作了相应的设计。产生序列的数值分析表明：其性能与理想随机序列一致,在系统性能上与传统扩频序列相当。由于混沌扩频序列具有周期任意、码族数目多和保密性好等优点,尤其适合在卫星扩频系统中应用。     

数据基带扩频传输方式的研究

直接序列扩频(DSSS)技术在通信领域极具发展前途。本文首先介绍了扩频通信技术 ,然后提出了一种数据基带的扩频方式及实现方法     

浅析DSSS通信系统及其SystemView仿真

研究了扩频通信的理论基础,重点研究了DSSS通信的基本原理,并运用System View软件对整个通信过程进行仿真,给出具体分析。     

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。     

对直扩/跳频混合扩频系统抗干扰能力的研究

在当今复杂电磁环境下,如何在战争中提高通信防御能力成为一个重要的研究领域。直扩/跳频混合扩频系统是采用直扩系统和跳频系统相结合的技术。通过定性分析,该系统具有较强的抗干扰能力,对我军通信对抗系统的研究和建设具有一定的可行性和指导性。     

直序扩频系统的PN码同步方法研究

针对直序扩频（DSSS）系统中,需精确伪码（PN码）同步这一难题,给出了一个解决方案,并对其进行了仿真及结果分析,证明该方案很好地解决了扩频通信中的精确伪码同步问题。     

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.     

基于循环平稳特性的直扩信号检测与参数估计

直接序列扩频技术具有强抗干扰能力,高保密性等优点,在军事和民用通信等领域有广泛的应用.但反过来在复杂噪声环境中对其进行检测和参数估计是一个非常困难的课题.本文利用循环谱理论,根据直扩信号和高斯噪声在循环平稳性上的差异来实现在循环频率轴上对二者的检测和参数估计.实验仿真结果表明,此方法在低信噪比条件下具有很好的效果.     

一种基于自相关估计的水声直扩信号检测方法

利用直接序列扩频信号的自相关特性,提出了一种直扩信号相关峰累积检测方法.理论上分析了直扩信号的自相关特性,可知在伪码周期整数倍处可能会出现峰值,利用这些相关峰及其倍数关系可以对直扩信号进行判别.但由于信元信号与噪声的影响,这一系列相关峰并非连续稳定出现.在低载噪比时,一些自相关峰淹没在噪声中,直接对其检测比较困难.利用相关峰出现的周期关系,设计了相关峰累积检测器.该检测器不仅可以实现自动检验,而且可适用于低载噪比情况,具有实际应用价值.计算机仿真结果和海试数据都验证了该方法的可行性与实用性.     

混沌跳码扩频通信系统

随着无线通信盲检测技术的发展,传统直扩通信技术的安全性问题已经不能被忽视,为此提出了一种新型的直扩体制——跳码直扩.在跳码直扩体制的基础上,采用混沌序列设计跳码图案和扩频码集,用初值敏感、随机特性好、相关特性好的混沌序列来产生跳码图案和扩频码,进一步提高跳码扩频通信的抗干扰和抗截获性能.设计了一个混沌跳码扩频通信系统,分析比较混沌序列与m序列的相关特性,并通过MATLAB仿真,分析跳码混沌扩频通信系统的通信性能、抗干扰性能和抗截获性能.仿真结果表明跳码混沌扩频通信系统具有更好的抗干扰抗截获性能,在今后的反侦察通信方面具有更大的发展前景.     

基于延时相乘结构的直扩载波最优检测

针对直接序列扩频信号在通信、导航和雷达等应用中具有低信噪比和低截获概率等特点,给信号侦察带来很大困难,提出了一种基于延时相乘结构的载波信号最佳检测方法。通过推导检测器的输出信噪比,研究了延时、带宽和输出信噪比的关系,得到了最优的参数设置方法。分析表明:在已知部分参数下,延时为零而且匹配滤波时检测器性能最佳;在未知参数条件下,当延时与带宽之积为0.4时,检测器性能达到最佳。在此基础上,分析了检测器的性能,并通过仿真实验验证了提出方法的有效性。