超宽带通信系统隐蔽性分析及非合作检测技术研究

摘要

IR-UWB系统以低占空比的超短(纳秒级)冲激脉冲作为载体，无需载波调制。与传统窄带系统相比，UWB具有更低的功率谱密度、更宽的带宽、高数据率和强抗干扰的特性。由于UWB信号经常被隐藏在噪声中，呈现出很低的检测概率，成为未来战略军事无线电组网的重要候补者。因此在非合作条件下，研究UWB信号的检测技术，具有重要的军事意义。 论文主要研究采用伪随机码和混沌序列的跳时超宽带(TH-UWB)信号和直扩超宽带(DS-UWB)信号，通过数学推导获得已调制TH-UWB和DS-UWB信号的功率谱，在对信号功率谱分析和仿真的基础上得到多址方式对UWB系统隐蔽性的影响。 通过理论分析和仿真比较对UWB信号的隐蔽性进行分析。由于信号隐蔽性的衡量没有统一的标准或公认的方法，经过对多种方法的比较，决定采用直观的可检测距离作为隐蔽性的量化指标更。研究中分别采用宽带辐射计和多辐射计分析UWB信号、窄带信号和DS-SS信号的隐蔽性，对影响UWB信号隐蔽性的主要系统参数进行分析和仿真，在此基础上提出了提高UWB系统隐蔽性的系统参数选择方法。 在全盲和负信噪比条件下，使用多辐射计将很难检测到信号。本文研究了基于二阶相关检测量周期波动的UWB信号的检测方法。经过严格理论推导和仿真，得到PAM-DS-UWB信号和PPM-TH-UWB信号相关周期波动统计量的离散峰值的周期性，根据这种周期性可以估计字符周期和跳时偏移。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.2.1 UWB技术在国外发展及研究现状

1.2.2 UWB技术在国内发展及研究现状

1.3军用UWB通信系统

1.3.1国外军用系统

1.3.2军用UWB系统的特点

1.4主要工作和组织结构

2 IR-UWB系统

2.1 UWB定义

2.2 IR-UWB的优点

2.3冲激脉冲

2.4 UWB信号模型

2.4.1 PPM-TH-UWB信号

2.4.2 PAM-DS-UWB信号

2.4.3 PPM-CTH-UWB信号和PAM-CDS-UWB信号

2.5 UWB信号的功率谱分析

2.5.1 PPM-TH-UWB信号的功率谱分析

2.5.2 PAM-DS-UWB信号的功率谱分析

2.5.3 PPM-CTH-UWB信号的功率谱分析

2.5.4PAM-CDS-UWB信号及其功率谱分析

2.5.6仿真结果与分析

2.6本章小结

3基于辐射计的IR-UWB信号的隐蔽性分析

3.1辐射计

3.1.1辐射计原理

3.1.2辐射计模型

3.2多辐射计系统

3.3 IR-UWB信号的隐蔽性分析

3.3.1IR-UWB信号模型

3.3.2检测系统模型

3.3.3 UWB信号的隐蔽性分析

3.3.4系统参数对隐蔽性的影响

3.4本章小结

4基于二阶相关检测量周期波动的UWB信号检测

4.1引言

4.2信号检测方法

4.2.1合作信号检测方法

4.2.2非合作信号检测方法

4.2.3选择方案

4.3二阶相关检测量周期波动(PFSC)分析法

4.3.1实验方案

4.3.2噪声的PFSC函数

4.4 PAM-DS-UWB信号的PFSC函数

4.4.1 PAM-DS-UWB信号模型

4.4.2 PAM-DS-UWB信号的PFSC函数

4.5 PPM-TH-UWB信号的PFSC函数

4.5.1 PPM-TH-UWB信号模型

4.5.2 PPM-TH-UWB信号的PFSC函数

4.6仿真实验

4.6.1 PAM-DS-UWB信号的字符周期估计

4.6.2 PPM-TH-UWB信号的字符周期估计

4.7本章小结

5结束语

5.1主要研究内容和结论

5.2需进一步研究的问题

致 谢

参考文献