一种基于时频变换域处理的M元扩频接收机

M元扩频技术已经应用于包括卫星通信系统在内的许多通信系统中,它的扩频解扩过程比较复杂,需要较多的正交扩频码和较高的计算复杂度。文中提出了一种M元扩频通信系统方案,用一条扩频码循环移位构成M个PN码,采用时频变换域匹配滤波器实现了解扩,不仅减少了需要的扩频码数目,而且有效地降低了接收机的计算复杂度。文中对所提出的系统性能进行了分析。     

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.     

分组M元扩频Pattern时延差编码水声通信

针对水声通信中通信速率和频带利用率不高的问题,提出将M元扩频技术与Pattern时延差编码相结合,将多进制扩频码作为Pattern波形进行时延差信息调制,在接收端利用拷贝相关器解出信息,提高了系统的通信速率和抗干扰能力;在此基础上又提出了分组扩频的概念.对发送端扩频码进行有效分组,利用其良好的正交性,将各组挑选出的扩频码并行传输,进一步改善系统的通信速率和频带利用率.在信道水池内进行了通信实验,在2.5 kHz带宽内,M元扩频PDS系统通信速率为91 bit/s,分组M元扩频PDS系统可达302bit/s,误码率为1×10-4,实验结果验证了该系统的可行性和鲁棒性.     

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。     

基于低轨卫星的并行DMF－RAKE接收机

在低轨卫星通信中，尤其是在低仰角通信时，进入接收机的通常是多径信号而不是直视信号，此时多径衰落和干扰特别严重，常采用高增益扩频技术，需要实现对长周期扩频码的捕获。针对这一问题，提出了一种基于并行数字匹配滤波器组的瑞克接收机，对其在瑞利衰落信道中的性能进行了分析。该接收机能在确保对长扩频码的整周期自相关的基础上，对各多径信号进行最大比合并，提高了信嗓比．以有效地抗衰落。仿真结果表明了方案的正确性。     

基于扩频码序列的MC-CDMA信号包络特性

该文分析了MC—CDMA系统模型以及MC-CDMA信号包络功率与扩频码序列部分自相关函数和部分互相关函数之间的关系，并基于几种正交扩频码序列对MC-CDMA信号包络特性以及系统峰平功率比与用户数之间的关系特性进行了仿真．仿真结果表明，当选择正交Gold码或者Golay互补码作为MC-CDMA系统的扩频码时，信号包络(单用户或多用户系统)的变化变得较小，而且系统峰平功率比基本不随用户数的变化而改变．     

MC-CDMA系统峰平功率比分布的研究

分析了MC-CDMA系统模型、MC-CDMA信号包络功率与所选用的扩频码序列部分自相关函数和部分互相关函数之间的关系，并基于几种正交扩频码序列对10位用户的MC-CDMA系统峰平功率比(PAPR)分布进行了仿真．仿真结果表明，当分别选用Walsh码、正交Gold码、Golay互补码以及Frank码作为系统扩频码时，系统PAPR的最大值约为6．如果选用Golay互补码作为扩频码，对于10位用户90％以上的信息符号序列，PAPR小于4．这些结论能够为多载波码分多址系统扩频码序列的选择提供帮助。     

GALILEO/GPS中频接收的同步性能研究

本文针对GALILEO/GPS中频接收机同步跟踪性能问题进行研究。主要进行GPS扩频信号和GALILEO BOC(m,n)信号的自相关函数峰值的比较,GPS/GALILEO接收机码跟踪、载波跟踪的速率精度的比较,其中码跟踪采取了延迟锁相环(DLL),载波跟踪采用costas锁相环。从仿真的结果可以看出,扩频码自相关函数具有单峰值,而BOS(m,n)信号自相关函数具有多峰值的特点,GALILEO接收机具有锁相速度快、精度高的特点。     

非合作直扩信号伪码及信息序列联合盲估计

研究了短码直接序列扩频信号扩频序列及信息序列联合盲估计问题。在已知码片速率和扩频码周期的前提下,对接收信号以2倍伪码周期进行分段构造信号矩阵,然后对其进行奇异值分解,对最大和次大左奇异向量进行线性变换,得到信息序列;利用自相关函数从最大和次大右奇异向量中得到扩频码序列。该算法在失步时间未知的情况下能够同时估计出伪码序列及信息码序列,避免了传统特征值分解盲估计算法利用2个矢量空间组合扩频序列时存在的相位模糊问题。同时,在引入了矩阵的线性变换后,避免了不同时延估计结果存在模糊的问题,提高了盲估计性能。通过理论分析和计算机仿真结果表明：该算法能够有效估计扩频序列,并且具有精确度高、性能不受时延大小影响等优点。     

一种新的双多进制正交扩频调制信号的差分解调算法

研究了具有高频谱效率的双多进制正交扩频调制系统,提出了差分解调输出比特信息的后验概率(APP)算法,该算法能使整个系统获得相当的增益.为了降低运算的复杂度给出了简化算法,并讨论了简化算法的优化策略.在加性高斯白噪声(AWGN)和多径Rayleigh衰落信道下进行的仿真结果表明,所提算法是有效的,采用优化的简化算法性能可以进一步逼近APP算法.     

基于导频符号的双多进制正交扩频与MPSK复合调制系统的性能分析

提出了一种双多进制正交扩频调制与MPSK相位调制相结合的复合调制方案（DNOrth-MPSK）。该方案通过插入导频符号进行信道估计,提高了系统的误比特率性能;同时对其在加性高斯白噪声信道（AWGN）和单径瑞利衰落信道下的理论性能进行了分析,结果表明,这种正交扩频与MPSK相位调制相结合的系统方案较传统的多进制正交扩频系统大大提高了数据的传输速率,因此可适用于高速数据通信。对系统在AWGN和单径瑞利衰落信道中的性能,本文给出了理论下界和仿真结果。     

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。     

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。     

一种基于直扩OFDM的分层空时编码结构

目的提高无线宽带下行传输中分层空时编码的性能。方法提出一种基于直扩OFDM的分层空时编码结构，利用一组正交扩频序列对每路发射信号进行扩频，接收机通过解扩区分各路发射信号。结果新结构有效抑制了共信道干扰，并采用RAKE接收以提高系统的性能；新结构保持了分层空时编码高传输率的优点，并可应用于无线宽带下行传输。结论仿真结果表明，新结构优于基于迫零算法分层空时编码的性能。信道估计、多用户检测，以及在时间选择性衰落下的问题，是今后进一步研究的方向。     

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.      

M元正交扩频方案及其载波频偏估计算法

提出了一种M元正交扩频方案(MOSS:M-ary orthogonal spread spectrum)。按这种方式传输数据,发送信号不存在潜在的周期性,系统的抗干扰和抗截获性能得到了很好的保障。针对伪码较长、载波多普勒频移较大的接收机,传统的PMF-FFT同步捕获算法,进行的FFT点数较多,需要完成大量的复数乘加运算,捕获耗时长,而在较长的捕获时间内,捕获得到的参数估计过于陈旧,无法应用于载波跟踪,提出了一种基于部分匹配滤波器和两级FFT的快速同步捕获算法（PMF-TLFFT）,该算法能在搜索出同步点位置的同时,有效估计载波频偏,进行频偏纠正,且计算复杂度显著降低。     

MBOK调制方式在基于并扩的超宽带系统中的应用

并行组合扩频通信技术( PCSS)和超宽带(UWB)通信技术因为具有高效通信能力和保密通信性能而成为该领域的研究热点.该文在分析并行组合扩频通信和超宽带通信系统技术特征的基础之上,结合这2种通信方式的技术优势,提出了一种基于并行组合扩频的超宽带通信系统方案,并将高性能的多元双正交键控(MBOK)调制方式应用到该系统.仿真结果表明,在相同条件下,当误码率为10-4时,MBOK调制方式较传统的脉冲位置调制(PPM)方式的信噪比有约9 dB的提高.     

High efficiency spreading spectrum modulation using double orthogonal complex sequences

This paper presents a novel scheme of high efficiency spreading spectrum modulation using double orthogonal complex sequences (DoCS). In this scheme, input data bit-stream is split into many groups with length M. Each group is then mapped into a word of width M and then utilized to select one sequence from 2M-2 DoCS sequences each with length L. After that, the selected sequence is modulated on carrier in QPSK mode. In addition, a new method named forward phase correction (FPC) is put forward for carrier recovery. Theoretical analysis and BER experiment results indicate that the proposed scheme has better performance than the conventional DSSS scheme both in bandwidth efficiency and in processing gain of the receiver.