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.     

基于改进循环谱的直扩信号检测方法研究

基于循环谱理论,根据直扩信号与平稳噪声具有不同的谱相关特性,可对直扩信号进行检测,分析循环谱包络在循环频域——谱频域上的分布,能实现载频及伪码速率的参数估计。在有限时间条件下,为实现更低信噪比情况下的信号检测,提出了集平均的频域平滑循环周期图的改进算法,避免了多维搜索,并对算法进行抗噪声性能及统计特性分析,理论表明具有进一步的抑制噪声水平。通过计算机仿真,说明了此法能在低信噪比情况下实现参数估计,并分别证明了数据长度及平滑点数对实验数据的影响,验证了理论分析的正确性。     

基于模糊函数的直扩信号多参数估计

为解决低信噪比下直扩信号的参数盲估计问题,提出了一种基于模糊函数的直扩信号载频、码率和伪码周期估计新方法。对直扩信号的模糊函数进行了推导和分析,发现直扩信号模糊函数在特定延时和频率上有明显特征对应载频、码率和伪码周期等参数,给出了直扩信号参数估计的具体算法。仿真实验表明在扩频码长为63及码元数为16条件下,载频和码率估计可工作在-12 dB,扩频周期估计可工作在-6 dB低信噪比条件下。该方法可用于非合作通信中直扩信号的参数估计。     

短波信道下直扩信号检测与载频盲估计

针对通信侦察识别中广泛遇到的短波信道下直接序列扩频信号(DSSS)的检测与参数估计问题,提出了一种利用广度优先搜索邻居(BFSN)聚类分析提取未知信号高阶循环累积量循环频率的算法。该算法通过聚类比较截获信号的各类峰值,剔除干扰和奇异类信号,克服了短波信道中常见的多径效应引起的码间串扰(ISI)影响,从而实现了在低信噪比条件下,对直扩信号进行检测和载频的盲估计。对算法进行了理论分析,并通过计算机仿真验证了该算法在低信噪比下具有较好的稳健性。     

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.     

MSK直扩通信检测与符号周期估计分析

着眼MSK直扩通信的非协作检测问题,研究提出了一种基于接收信号自相关域分析处理的检测方法,该方法基于MSK直扩通信的基本原理,通过直接对频带信号进行自相关平方平滑及低通滤波获得能够反映MSK直扩通信存在与否的稳健峰值,并同时达成对于扩频系统扩频参数符号周期的估计,算法不需要对扩频系统载频进行前期估计,有效避免了非协作通信检测中在载波与相位估计及跟踪方面所存在的问题.计算机仿真显示,所述方法可操作性强,具有对于噪声环境下扩频信号检测的鲁棒性与适应性.     

脉冲噪声下基于Robust STFT的LFM信号检测与参数估计

针对传统的基于时频的线性调频(LFM)信号检测和参数估计方法在脉冲噪声环境下失效的问题,提出了一种新的对脉冲噪声不敏感的鲁棒短时傅里叶变换(Robust STFT)LFM信号检测和参数估计方法.该方法首先计算含噪声LFM信号的鲁棒短时傅里叶变换,由于鲁棒STFT对脉冲噪声不敏感,时频平面上呈斜线分布的LFM信号的时频特征仍然被保留.基于Radon变换在时频平面上进行直线积分,实现了信号检测和参数估计.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于Haar小波变换的直扩信号参数盲估计

为解决低信噪比下直扩信号的参数估计问题,提出了一种基于H aar小波变换实现直扩信号伪码(PC码)速率和符号周期盲估计的新型算法。阐述了小波变换表征和检测直扩信号相位瞬变的原理,给出了直扩信号小波变换的具体形式。通过对直扩信号小波变换频谱特征的具体推导,详细论述了通过小波变换提取这两个参数的算法原理和具体步骤。仿真实验表明,在码元数为400及扩频因子为63的参数条件下,该文所提出的伪码速率和符号周期估计算法可至少工作在-18 dB和-14 dB的低信噪比下,且其性能优于某些典型的算法。     

低信噪比直扩信号扩频码的盲估计方法

为了解决低信噪比直扩信号扩频码的盲估计问题,提出了一种直扩信号的协方差矩阵累加平均和离散卡洛(Karhunen-Loève,K-L)变换的方法。该方法是在已知直扩信号的扩频码周期、码速率等参数的前提下,将接收到的直扩信号以一随机确定值为起点进行周期分段以形成连续多个观察向量,求协方差矩阵并累加平均,实施离散K-L变换以得到信号所含主成分,由主成分特征向量估计观察信号的扩频码。而后对观察信号进行解扩处理,从而实现直序扩频信号的盲解扩处理。理论分析和数值结果表明了该方法非常鲁棒不易受噪声影响,在通常情况下可以工作于低于-20dB信噪比的环境下。     

浅谈专家系统在直扩信号分析中的应用

扩频通信技术由于其具有抗干扰能力强,信号隐蔽性好,易实现多址传输等优点,从而成为现代通信技术的发展方向之一,在卫星通信、移动通信、无线数据通信等领域的应用日益广泛.其中,直扩通信技术是目前使用的最典型的扩频工作方式,由于扩频技术的以上优点,使得我们对直接扩频技术的监视与侦查的技术难度大大增加.但是随着对扩频技术的深入研究,使得用软件对直扩信号进行分析解扩和解调成为可能.而专家系统的引入大大提高了对信号分析和信号截获的能力.     

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.     

帧同步辅助载波恢复在DSSS信号同步中的应用

为了解决直接序列扩频(DSSS)接收机中的载波恢复问题,将快速Fourier变换(FFT)与帧同步相结合,提出一种联合的载波恢复算法。基于FFT对频偏的估计结果,利用电文中的帧头数据呈现的特殊性质辅助载波恢复。仿真结果表明:当频偏超出FFT可估计范围1倍时,仍然可以通过帧同步辅助进行正确载波恢复,在同样的预检测积分条件下将鉴频范围扩大1倍至±Rs/2(Rs为预检测积分频率)。该方法简单易行,可将DSSS信号同步的效率提高1倍。     

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.     

混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩

为了在混沌扩频序列未知的情况下实现混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩,提出了一种盲解扩方法。该方法将混沌多进制扩频信号分段,借鉴数据挖掘领域的K均值聚类算法,对分段数据按照最小簇内距离、最大簇间距离的原则分类,通过平均侧影宽度完成对延迟时间和扩频序列数量的估计。对于单用户、窄带干扰以及多用户情况,进行了数值仿真。结果表明:该方法适用于混沌多进制扩频信号的盲解扩问题。     

基于FRESH滤波器的DSSS系统窄带干扰抑制技术

为了减小基于时域线性预测干扰估计的DSSS系统窄带干扰抑制技术对有用信号产生的损伤,根据干扰环境下接收信号的循环平稳特性,提出了一种利用频移滤波器对干扰进行估计并将干扰抵消的DSSS系统窄带干扰抑制方法.该方法在对干扰进行估计时,既利用了干扰的时域相关性,又利用了干扰的频域相关性.理论分析和仿真结果表明,在强干扰环境下,接收信号的循环平稳性主要由强干扰决定.与传统时域线性预测方法相比,该方法对干扰估计的时平均均方误差更小,能够更精确地估计和消除频谱相关的干扰,减轻对有用信号的损伤,进一步降低系统的误比特率,因而具有更加优良的干扰抑制性能,特别在干扰较强或干扰频带较宽时,优势更加明显.     

混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩

为了在混沌扩频序列未知的情况下实现混沌多进制直接序列扩频信号的盲解扩,提出了一种盲解扩方法。该方法将混沌多进制扩频信号分段,借鉴数据挖掘领域的K均值聚类算法,对分段数据按照最小簇内距离、最大簇间距离的原则分类,通过平均侧影宽度完成对延迟时间和扩频序列数量的估计。对于单用户、窄带干扰以及多用户情况,进行了数值仿真。结果表明:该方法适用于混沌多进制扩频信号的盲解扩问题。     

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     

混合混沌多进制扩频系统的蒙特卡罗分析

多进制扩频可以很好地提高通信抗干扰能力,但是其要求扩频码的数量要足够多,针对这一问题,提出了采用混沌映射序列的多进制扩频抗干扰方法.针对单个低维混沌映射产生的混沌序列存在抗攻击能力差、密钥空间小、保密性不理想等缺点,产生了新的混合混沌序列,并且和基于m序列、Gold序列的传统直接扩展频谱系统的抗干扰能力进行对比.仿真结果表明,混合混沌多进制扩频系统具有很好的抗干扰性（16进制混合混沌序列扩频系统抗干扰能力比传统直扩系统优10dB）,且其解决了传统序列数量不足的问题.      

基于Chip延迟与矩分析的扩频序列估计方法

提出通过Chip延迟相乘与相关矩分析的方法实现对直扩信号扩频序列的估计,理论分析与计算机仿真显示该方法不但能实现对直扩信号扩频序列的估计,而且能提供序列的同步信息,并能适应对直扩信号检测的低信噪比要求.