扩频通信

摘要： 具有优良部分汉明相关特性的跳频序列在通信和雷达中具有重要应用,与循环码、差族和差填充等数学对象具有紧密的联系.介绍跳频序列部分函数相关性的理论界及最优构造的研究现状,包括单条跳频序列的部分汉明相关理论界、跳频序列集的部分汉明相关性的下界、跳频序列集关于部分汉明相关的序列集大小的上界、具有最优序列集大小的严格最优部分汉明相关跳频序列集的新理论界,以及多类具有最优部分相关性质的跳频序列(集)的构造.

摘要： 随着通信与网络技术的日趋成熟,信息传输朝着更快、更便捷的方向发展,与此同时信息的安全性也愈发受到重视。直序扩频通信系统因其抗干扰性好、隐蔽性好、速率高等优点被广泛应用,但相对较易遭到攻击或发生信息泄露等情况。混沌序列与传统的伪随机序列(PN码)相比,具有随机性强、可控性强、安全性高等特点,采用混沌序列作为扩频序列,可以大大提高系统的安全性与保密性。因此以扩频通信理论为基础,设计了混沌序列发生器,以产生的chebyshev和tent 2种混沌序列与PN码作为扩频序列相比较,通过Simulink平台实现了不同扩频序列下的扩频通信系统仿真与分析。经过理论研究和实验验证表明,利用混沌序列作为扩频序列的扩频通信系统性能优于传统采用伪随机序列的扩频系统,可以有效提高通信系统保密性与抗干扰能力,具有较强的理论研究意义和实际应用价值。

摘要： 为了提高水下信息传输安全性,提出将混沌加密技术应用于水声扩频通信中。针对扩频通信中一般扩频序列的局限性,引入离散混沌映射的混沌序列,并对常见几种离散混沌映射进行比对分析,发现Chebyshev混沌映射相较于Tent映射与Logistic映射有较为明显的优势,通过仿真评估具有加密属性的Chebyshev序列的优良特性,证实其有效性。

摘要： 由于海洋干扰严重,水声通信十分困难。扩频通信技术具有良好的抗干扰性能,能够保证在复杂的海洋环境中进行可靠的通信,常被用于水声通信中。水声信道是典型的相干多径信道。沿不同路径到达的信号具有不同的传播时延和到达角,因此接收信号具有时空特性。即接收信号具有时延扩展和角度扩展。多径信号的相干叠加导致接收信号中存在严重的符号间干扰。为了充分利用水声信号的时空聚类特性,该文设计了一个空时处理器,分别对沿每条路径到达的信号进行滤波。结合时空簇的多样性,可以有效提高通信系统的可靠性。提出了一种基于空时聚类处理的水声扩频通信方案。并在仿真和实验中对该通信方案进行了比较和分析,以验证其性能优势。

摘要： 提出了一种基于跳频的散射通信新方法,使用跳频对抗散射通信衰落。建立了跳频散射通信模型,给出其接收信号算法流程,并对其进行仿真。探讨了基于Simulink仿真环境的跳频扩频通信信号质量监测,采用伪随机数驱动信号集对系统跳频扩频过程进行仿真分析,使其对核心信号的信噪比影响降到最低,以便在后续信号处理过程中可以使用软件高保真地提取相关信息。对通信质量,通信中的干扰与杂波、衍波、噪声等进行有效模拟,同时监控通信信号的质量。基于Simulink仿真,对扩频通信系统进行优化,基于通信去噪估计有效克服信道的多重性,抑制噪声放大。

摘要： 四元低相关区非周期互补序列集在多载波CDMA通信系统中有着极其重要的作用。已有的低相关区互补序列集的构造都是考虑序列的周期相关性,对序列的非周期相关性考虑较少。利用四元正交序列集、二元完全非循环矩阵,本文构造了一类四元低相关区非周期互补序列集,且低相关区长度Z在满足Z/N(N为子序列个数)条件下可灵活设定。由于实际应用中四元正交序列集和二元完全非循环矩阵存在较多,基于此可以构造出大量所需的四元低相关区非周期互补序列集,更好地满足了多载波CDMA通信系统的需求。

摘要： 现阶段混沌扩频通信技术使用越来越频繁,但抗干扰技术依旧是该通信技术发展的难点。因此提出了混沌扩频自适应抗干扰技术这一课题,首先对影响干扰信号性能进行分析,了解各扩频通信序列临界长度和相对应的干扰频次,改进混沌扩频自适应同步技术,进行扩频码切换躲避干扰源,对信号的频域进行扩充,实现正常信号和干扰信号的分离。实验结果表明,与传统的自适应抗干扰技术相比,研究技术所受到的干扰值更小,只有5dB。

摘要： 为了降低由于传输信道利用率低引起的扩频通信同步能力较差的问题,提出基于微信小程序的扩频通信物联网系统开发。选用EMW1062低功耗嵌入式Wi-Fi模块和STM32F429VIT6微控制器作为系统硬件设备,建立以微信小程序其基础的软件构架,采用串行搜索捕获技术对通信传输信道进行单位周期内的自相关运算,以此捕获扩频信道,对于存在载波频率异常的信道,以高斯白噪声过程参数为基础对其进行同步处理,以此提高捕获信道的可利用率,最后实现高同步率通信的目的。仿真分析结果表明,所提系统通信时信号频谱峰值明显远高于其他旁瓣,可以有效提高同步性能。

摘要： 针对传统捕获算法在星载扩频信号上捕获性能的不足,提出了一种基于分段匹配滤波器和快速傅里叶变换的高动态快速捕获(Partial Match Filter-Fast Fourier Transform,PMF-FFT)算法。在详细分析了PMF-FFT的数学模型和改进方法的基础上,对PMF模块和FFT模块分别加调谐系数为1.712的改进窗,大幅度降低了捕获系统的输出增益衰减和扇贝损失,并且算法捕获时间缩短至45 ms。在基于XC7V690T的星载应答机上对该算法的捕获性能进行验证,结果表明,改进后的算法将在大多普勒下的捕获时间缩短至2 s。

摘要： 本文研究了非协作扩频通信中短码直扩信号的盲解扩问题,针对现有方法在低信噪比条件下失步时间估计不准等问题,本文提出了一种改进的基于特征值分解的直扩信号信息和伪码序列盲估计方法。方法首先定义了第一类接收信号自相关矩阵,并根据其特征值分解的特点,利用矩阵特征值与失步点的关系完成信号失步点的估计,随后利用特征向量在伪码序列未知的情况下估计出信息序列。失步点估计完成以后,再利用第二类接收信号自相关矩阵的特征向量实现伪码序列的盲估计。实验结果表明方法具有估计精度高、稳定性好、抗噪性能强的优点。

摘要： 基于分数阶混沌系统设计了扩频通信系统.在分数阶混沌序列的基础上,通过简单的二值量化算法同时生成多组互不相关的伪随机序列.这些伪随机序均通过NIST的STS测试,生成速度比对应的整数阶系统快,而且具有更大的秘钥空间.将生成的伪随机序列作为扩频码应用于扩频通信系统,其性能均好于Hénon映射、Chen系统、M序列及Gold序列,并且具有较好的多址能力.本系统的设计提高了扩频通信系统的性能,说明了分数阶混沌系统的广阔应用前景.

摘要： 针对Logistic序列存在的吸引子与空白区问题,本文提出了一种基于初始值和分形控制参数之间关系的Logistic映射改进方法.利用两者之间关系对映射自变量区间进行合理分段,扩大了混沌控制参数区域,将满射范围扩大到整个控制参数区间,使产生的序列分布更均匀,解决了“稳定窗”与空白区等问题.通过将改进Logistic与原Logistic进行仿真对比,实验结果表明改进后的映射产生的序列混沌特性得到显著加强,随机性能更好,分布更均匀,具有更好的随机性能测试指标.另外,改进Logistic映射计算复杂度低,实现简单,在扩频通信与混沌密码等领域有广阔的应用前景.

摘要： 差分跳频技术是近年出现的一种新型扩频通信技术,跳频图案、信息调制与解调等功能于一体,构成与传统跳频技术完全不同的技术体制.对近年出现的扩频通信新技术差分跳频技术进行了全面介绍.在对差分跳频关键技术进行详细分析的基础上,着重说明其优点及尚需解决的问题.指出差分跳频系统中不需要传统跳频系统中的基带调制与解调，并可实现多比特/跳传输，不但可简化电路设计，也提高了频谱效率。采用传统跳频技术的跳频图备基于非线性伪随机码得出，由于受各种因素制约，常常存在跳速低、跳频带宽窄以及抗跟踪干优能力低等缺陷。而在差分跳频系统中，当前发射频率是由当前发射数据和上一个发射频率决定的，这样发送的跳频序列与待传送的比特流结合到了一起，在跳频控制和数传过程中自动产生跳频图案，所以具备非常强的抗跟踪干扰能力。另外，由于跳频序列的产生是基于有向图的，各个频点之间具有一定的相关性，当数据传输过程中因干扰而出现误码现象时，接收端可以利用各频点之间的相关特性，重建某些丢失的频率点，从而恢复出与之对应的数据，所以该系统具有较强的纠错能力。传统跳频技术需要对其加注较多的工作参数，否则便不能正常地运行。如:同步技术是传统跳频电台中非常关键的组成部分。由于跳同步和伪随机码同步都与TOD(Time Of Day)信息具有密切的关系，所以时钟的精确度决定了系统的同步保持时间，因此传统的跳频系统中都有非常精确的时钟设计。差分跳频技术是一种全新的通信技术体系，具有许多优良的性能，特别适用于军事短波通信系统，是今后通信技术的发展方向之一。

摘要： 扩频通信中频谱的扩展是通过一个独立的伪随机序列来完成的,其中m序列和Gold序列是最常用的2种伪随机码.为了设计伪随机序列发生器,分析了m序列和Gold序列的产生原理,并利用MATLAB软件GUI工具进行界面设计和程序设计.仿真结果表明,所设计基于MATLAB的伪随机序列界面美观、结果准确,符合实际工作需求.

摘要： 随着无线通信的广泛应用,无线频道变得非常拥挤,频道资源非常紧张,干扰繁多.由于扩频通信技术可以解决这些问题,并且提供更高的保密技术,因此在20世纪80年代末,美国联邦通信委员会(FCC)规划了ISM波段,批准扩频通信使用该频段,扩频通信技术得到了快速的发展和广泛的应用.扩频通信的理论基础是香农定理在信息速率一定时，可以用不同的信号带宽和相应的信噪比来实现传输，即信号带宽越宽则可传信噪比越低，甚至在信号被噪声淹没的情况下也可以实现可靠通信。因此，将信号的频谱扩展，则可以实现低信噪比传输，并且可以保证信号传输有较好的抗扰干性和较高的保密性。目前最常用的扩频通信实现方法主要是跳频扩频(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)。

摘要： 直接捕获技术可提高BD2接收机的抗干扰能力和抗截获能力,P码的快速直接捕获是BD2军用接收机实现定位与导航的关键.本文采用基于FFT-PMF分段匹配滤波法,使用一组部分相关器结合快速傅里叶变换进行伪码捕获,将码相位-多普勒频率的二维搜索降为一维搜索.本文在此基础上引入并行码相位搜索的捕获思想,可将分段子相关器中的多次码相位搜索通过傅里叶变换一次性完成,从而大大减少了捕获时间,提高了捕获性能.

摘要： 直接捕获技术可提高BD2接收机的抗干扰能力和抗截获能力,P码的快速直接捕获是BD2军用接收机实现定位与导航的关键.本文采用基于FFT-PMF分段匹配滤波法,使用一组部分相关器结合快速傅里叶变换进行伪码捕获,将码相位-多普勒频率的二维搜索降为一维搜索.本文在此基础上引入并行码相位搜索的捕获思想,可将分段子相关器中的多次码相位搜索通过傅里叶变换一次性完成,从而大大减少了捕获时间,提高了捕获性能.

摘要： 直接捕获技术可提高BD2接收机的抗干扰能力和抗截获能力,P码的快速直接捕获是BD2军用接收机实现定位与导航的关键.本文采用基于FFT-PMF分段匹配滤波法,使用一组部分相关器结合快速傅里叶变换进行伪码捕获,将码相位-多普勒频率的二维搜索降为一维搜索.本文在此基础上引入并行码相位搜索的捕获思想,可将分段子相关器中的多次码相位搜索通过傅里叶变换一次性完成,从而大大减少了捕获时间,提高了捕获性能.

摘要： 直接捕获技术可提高BD2接收机的抗干扰能力和抗截获能力,P码的快速直接捕获是BD2军用接收机实现定位与导航的关键.本文采用基于FFT-PMF分段匹配滤波法,使用一组部分相关器结合快速傅里叶变换进行伪码捕获,将码相位-多普勒频率的二维搜索降为一维搜索.本文在此基础上引入并行码相位搜索的捕获思想,可将分段子相关器中的多次码相位搜索通过傅里叶变换一次性完成,从而大大减少了捕获时间,提高了捕获性能.

摘要： 直接捕获技术可提高BD2接收机的抗干扰能力和抗截获能力,P码的快速直接捕获是BD2军用接收机实现定位与导航的关键.本文采用基于FFT-PMF分段匹配滤波法,使用一组部分相关器结合快速傅里叶变换进行伪码捕获,将码相位-多普勒频率的二维搜索降为一维搜索.本文在此基础上引入并行码相位搜索的捕获思想,可将分段子相关器中的多次码相位搜索通过傅里叶变换一次性完成,从而大大减少了捕获时间,提高了捕获性能.

摘要： 混沌扩频码c(n)输入到扩频单元(32)。数据D1和c(n)在扩频单元(32)中相乘。混沌扩频码d(n)输入到扩频单元(42)。数据D2和d(n)在扩频单元(42)中相乘。混沌扩频码c(n)和d(n)彼此正交。扩频单元(32)和(42)的输出用加法器(35)累加，并且通过发送单元(36)发送到传输路径(38)。通过使在数字电路结构的混沌系列发生器中设置的初始值不同，有可能产生彼此正交的混沌扩频码。当混沌扩频码c(n)和d(n)彼此正交时，有可能使模拟电路结构的用于对正交载波调幅的正交调制单元不再是必需的。因此，有可能简化结构。

摘要： 单个发射机在时分双工通信系统的一个时隙内以共享频谱发送K个通信脉冲串。系统与N个中间报文序列相关。每个脉冲串都包括一个相关的中间报文序列。接收机接收与所发送的K个通信脉冲串的中间报文序列相对应的向量。部分地根据已知的K个中间报文序列建立具有N个相同的右循环行列式矩阵块的矩阵。部分地根据N个块中的一个和所接收的向量估算发射机和接收机之间的无线信道。

摘要： 本发明涉及一种跳扩频信号发射装置、跳扩频信号接收装置、跳扩频通信系统及跳扩频通信方法，跳扩频信号发射装置包括信息调制器，用于组合原始信息序列与扩频码序列，生成组合序列发送至频率合成器；频率合成器，用于根据组合序列计算码控制字，并根据码控制字计算频率控制字，并根据频率控制字从跳频频率表中取出跳频序列，发送至数字调制器；数字调制器，用于根据跳频序列对组合序列进行数字调制，使得组合序列频率按照跳频序列跳变；射频调制器，用于将数字调制后的组合序列转换成射频信号，发送至跳扩频信号接收装置。本发明能够实现一个传输信号内完成多跳，使得传输内容不易被发现，传输过程抗干扰能力强，抗截获能力强。

摘要： 一种根据发射功率控制位确定发射功率的扩频通信系统的发射功率控制方法。发射功率控制位在基站从通过接收移动站发射的信号并去扩展及解调接收信号所得到的信号序列中抽出，当连续收到发射功率控制位的相同值时，根据发射功率控制量控制基站发射功率。这是因为连续收到发射功率控制位的相同值意味着另一方的接收功率变化很大。于是，发射功率增量或减量的值随连续接收时间的增加而增加。这就使得跟随传播通道中的突然变化成为可能。

摘要： 本发明提供了一种基于2维基带直接序列扩频的扩频通信方法和通信装置，基带传输部分包含第一、第二两条并行直接序列扩频传输支路，其中，第二支路扩频调制采用的扩频码序列是第一支路扩频调制所采用的扩频码序列的希尔伯特变换，或第二支路基带成型采用的成型函数是第一支路基带成型所采用成型函数的希尔伯特变换，第一、第二两支路扩频调制信号经叠加后输出；接收端采用匹配滤波的方法对接收信号进行无干扰解调。本发明提供的通信方法和通信装置可将传统直接序列扩频通信系统的基带信号空间维度由1扩展到2，使其通信容量和传输速率变为原来的2倍，潜在的应用领域包括军用卫星通信、保密无线电通信、北斗卫星导航通信系统等。

摘要： 一种直接序列扩频通信系统扩频码的捕获方法和捕获装置。思路是在相邻的频点，码片试探值进行错位，提高每个试探点搜索效率。它可以改善低信噪比下的接收机性能，提高码捕获效率。和现有技术相比，本发明具有效率高、搜索时间短的优点，在直接序列扩频通信系统中有一定的实用价值。在实际应用中，时域搜索模块，比较器，数控振荡器和频率偏移补偿模块可以沿用现成的模块，不需要太大改动便可以实现码捕获，非常方便。

摘要： 一种基于多电平准正交扩频码序列的扩频通信方法，涉及扩频通信技术领域。解决了现有的扩频通信传输速率受限、系统间存在多址干扰、码片周期受到系统容量的限制、使用的伪随机码相关系数较大的问题，它是基于扩频通信系统完成的，当所述扩频通信系统为同步通信系统时，序列发生器生成一组伪随机码序列的过程为：一、正交码组表示为一个M×N的矩阵，N为正交码的一个码片周期中所含码元个数，M为系统可以容纳的用户数；二、以同步系统的互相关函数作为目标函数；采用最优化方法求解目标函数，并得到正交码xi,j；三、将满足步骤二的xi,j组成正交码数据，获得一组伪随机码序列。本发明适用于高速传输的通信领域。

摘要： 本发明涉及一种跳扩频信号发射装置、跳扩频信号接收装置、跳扩频通信系统及跳扩频通信方法，跳扩频信号发射装置包括信息调制器，用于组合原始信息序列与扩频码序列，生成组合序列发送至频率合成器；频率合成器，用于根据组合序列计算码控制字，并根据码控制字计算频率控制字，并根据频率控制字从跳频频率表中取出跳频序列，发送至数字调制器；数字调制器，用于根据跳频序列对组合序列进行数字调制，使得组合序列频率按照跳频序列跳变；射频调制器，用于将数字调制后的组合序列转换成射频信号，发送至跳扩频信号接收装置。本发明能够实现一个传输信号内完成多跳，使得传输内容不易被发现，传输过程抗干扰能力强，抗截获能力强。

摘要： 一种根据发射功率控制位确定发射功率的扩频通信系统的发射功率控制方法。发射功率控制位在基站从通过接收移动站发射的信号并去扩展及解调接收信号所得到的信号序列中抽出，当连续收到发射功率控制位的相同值时，根据发射功率控制量控制基站发射功率。这是因为连续收到发射功率控制位的相同值意味着另一方的接收功率变化很大。于是，发射功率增量或减量的值随连续接收时间的增加而增加。这就使得跟随传播通道中的突然变化成为可能。

摘要： 本发明提供了一种基于2维基带直接序列扩频的扩频通信方法和通信装置，基带传输部分包含第一、第二两条并行直接序列扩频传输支路，其中，第二支路扩频调制采用的扩频码序列是第一支路扩频调制所采用的扩频码序列的希尔伯特变换，或第二支路基带成型采用的成型函数是第一支路基带成型所采用成型函数的希尔伯特变换，第一、第二两支路扩频调制信号经叠加后输出；接收端采用匹配滤波的方法对接收信号进行无干扰解调。本发明提供的通信方法和通信装置可将传统直接序列扩频通信系统的基带信号空间维度由1扩展到2，使其通信容量和传输速率变为原来的2倍，潜在的应用领域包括军用卫星通信、保密无线电通信、北斗卫星导航通信系统等。