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。     

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.     

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。     

基于二阶矩的直扩信号伪码周期估计算法

直接序列扩频信号(DSSS)具有抗干扰抗截获等特性,对其参数的有效估计具有重要意义。针对直扩信号的伪码周期估计的问题,在现有的自相关估计方法基础上引入二阶矩概念,提出了一种基于二阶矩的伪码周期估计算法,并对其进行了理论分析和实验仿真。仿真结果表明,该算法能适用于低信噪比情况,并且与自相关估计方法相比,估计性能更好。     

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。     

直扩信号检测方法的技术研究

本文对低信噪比直接序列扩频信号的检测提出了两种检测方法,即循环谱检测法和边带相关算法,并通过建立直扩信号的数学模型,给出了每种检测方法的检测原理及检测方式。结果表明该算法比较适合对于低信噪比直接序列扩频信号的检测。     

BOC调制长码扩频信号的组合码盲估计*

针对BOC长码扩频信号的盲估计问题,本文提出了一种酉矩阵变换方法对组合码(扩频序列和副载波序列的组合)进行估计。该方法可以消除矩阵与信号子空间的相位模糊关系,首先将将信息序列与组合码序列的长码直扩模型建模于虚拟多用户模型,然后计算信号的自相关矩阵,并通过搜索该矩阵Frobenius范数最大值的位置来确定接收信号的失步点,然后将接收信号连续采样,按组合码周期将信号分段,对各个分段进行自相关运算,对得到的自相关矩阵进行累加平均后,进行矩阵分解,最后利用酉矩阵变换方法确定信号子空间与特征向量的关系,得到出各个信息位对应的组合码部分,对各个部分的组合码进行结合可以得出完整的组合码序列。仿真分析表明,该方法能够在较低的信噪比下达到较精确的估计性能。     

二进制偏置载波调制长码扩频信号的组合码盲估计

针对BOC长码扩频信号的盲估计问题,提出了一种酉矩阵变换方法对组合码(扩频序列和副载波序列的组合)进行估计,该方法可以消除矩阵与信号子空间的相位模糊关系。首先将信息序列与组合码序列的长码直扩模型建模于虚拟多用户模型;然后计算信号的自相关矩阵,并通过搜索该矩阵Frobenius范数最大值的位置来确定接收信号的失步点;接着将接收信号连续采样,按组合码周期将信号分段,对各个分段进行自相关运算,对得到的自相关矩阵进行累加平均后,进行矩阵分解;最后利用酉矩阵变换方法确定信号子空间与特征向量的关系,得到出各个信息位对应的组合码部分,对各个部分的组合码进行结合可以得出完整的组合码序列。仿真分析表明,该方法能够在较低的信噪比下达到较精确的估计性能。     

多通道直扩信号并行捕获算法

为了缩短多通道直接序列扩频信号的捕获时间,提出了一种新的多通道并行捕获算法.该算法将多个通道的伪码序列进行叠加,形成一个新的伪码序列,由新的伪码序列和多通道直扩信号进行相关,检测到信号后再判决具体通道.分析和仿真结果均表明,提出的算法在不增加实现资源的情况下,以少量降低相关信噪比为代价缩短了捕获时间,适用于多通道直扩信号的快速捕获.     

FFT重叠相加抗窄带干扰的算法研究

直序扩频通信系统中的抗窄带干扰算法研究一直是众多学者的热门研究课题。文章采用了一种改进的重叠FFT频域干扰抑制算法,该算法能实现信号的完美重构。理论证明该算法能有效克服FFT采用数据加窗引起的扩频信号失真及误码率恶化。仿真结果也验证了该算法的有效性。     

频谱重叠信号分离的循环平稳算法

利用信号的循环平稳性研究了分离频谱重叠信号的算法,并以直接序列扩频系统为例进行了性能分析.该算法在接收端设置了频移滤波器,以便同时利用信号的时间相关性及频谱相关性来实现信号的分离.通过对循环平稳性和频谱相关性的分析,得出了频移滤波器的结构并采用自适应算法确定多个频移分量的最优权值.仿真结果表明,该算法可有效分离频谱重叠信号,在大干扰功率时,误码率与时域滤波器和简单直扩系统比较均低约2个数量级.     

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。     

直接序列扩频通信中基于时频域相关性的抗单音干扰算法

直接序列扩频通信系统解扩以前采用干扰抑制算法可以显著增强抗窄带干扰性能。常用的干扰抑制方法为扩频信号建立平稳模型。本文通过分析扩频信号的产生机理，建立了扩频信号的循环平稳模型，采用频移滤波器(FRESH)同时利用时域相关性和谱相关来抑制单音干扰。仿真实验表明，FRESH滤波器相对于传统横向滤波器能够提高系统抗单音干扰性能。     

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。     

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.     

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.     

基于Systemview的扩频通信仿真与分析

文章利用Systemview软件作为平台,对扩频通信中最典型的扩频工作方式———直接序列扩频系统(DSSS)进行了仿真分析;结果表明直扩系统的抗干扰能力远远大于普通的二进制系统,并且随着扩频增益的增大,系统的误码率越小;同时扩频系统性能的好坏很大程度上还取决于扩频码的特性。     

级联正交／PN码直扩系统在相关衰落信道下的性能

分析了级联正交／长PN码的互相关和自相关特性。分析的结果用来计算在这种新的扩频方案下直接扩频系统在多用户和多径衰落下的系统性能。多径衰落信道为相关Nakagami信道。接收端采用最大比率分集接收机。