直扩系统

摘要： 空空通信机是飞船交会对接过程中通信链路的关键设备,主要完成两个航天器之间的信息交换.根据任务需求,空空通信机需具备两种工作模式,即扩频模式和非扩频模式.文章首先阐述了空空通信机的基本工作原理和整体结构设计,针对两种工作模式的需求,硬件上采用通用设计,软件上采用分时加载不同软件的设计方案.按照空空通信机的结构模块,顺序介绍了各个模块的设计方法和实现思路.对超外差式接收机的主要指标进行了设计和分析,直接射频调制发射机实现了QPSK和BPSK调制兼容,数字解调部分采用“ADC+ FPGA”的设计方案.主工作FPGA芯片完成扩频模式解调和非扩频模式解调,另一片FPGA完成对主FPGA的回读重加载,并根据遥控指令来完成不同程序的加载.文章设计的空空通信机已成功应用于某卫星型号,设计方法对后续其他型号的空空通信机的设计有一定参考价值.

摘要： 本文介绍扩频通信技术及多进制直接序列扩频系统的运行原理,并对该系统性能进行仿真分析,意在明确多进制直接序列扩频系统的通信优势及适用范围,供相关人员借鉴参考。

摘要： The satellite communication systems can be jammed by passive intermodulation (PIM) interference signals ,and the transmission channel may be blocked at worst .In order to analyze the performance of peudo-noise (PN) code acquisition with the passive intermodulation interference quantitatively ,the model of direct sequence spread spectrum (DSSS) systems with interference was established .The common methods of PN code acquisition were square law detection and square accumulation detection .The modified Cauchy distribution model was proposed to describe the statistical property of PIM .In consideration of PIM and the receiver noise ,the acquisition performances of both detection methods were derived and simulated .The simulation results show that in the case of high signal to interference plus noise ratio (SINR) ,the noise has a worse effect on PN acquisition performance than PIM .When the detection probability is 90% ,the difference is 2 .92 dB .The performance of detection method with accumulation is better than that without accumulation ,and achieves an accumulation gain .When the detection probability is 90% ,the accumulation gain is 2.36 dB .%无源互调干扰信号会对无线通信系统造成不同程度的影响,轻则干扰无线通信系统,严重时阻塞无线通信系统信号传输通道.为了定量分析无源互调干扰信号对直扩系统伪码捕获性能的影响,建立了无源互调干扰下直扩系统模型,考虑卫星接收机中噪声的影响,采用修正柯西分布概率密度模型,分别对平方律检波器捕获方法和平方检波累积器捕获方法在无源互调干扰下的捕获性能进行了理论推导和仿真验证.仿真结果表明,高信干噪比下无源互调干扰对通信系统的影响比噪声小,90%捕获检测概率下相差29.2 dB;采用平方检波累积方法可获得一定的累积增益,90%捕获检测概率下的累积增益为2.36 dB.

摘要： 水声通信技术随着当代通信技术与计算机技术的发展逐渐在通信领域中占据重要地位。由于水声通信与无线电通信的极大不同，所以在研究的问题和难度上都存在着很大的差异。多径干扰是水声通信信道与无线电通信环境中共同存在的干扰影响。为解决多径干扰问题，首先对扩展频谱通信技术进行介绍，并重点对直接序列扩展频谱通信技术的组成和功能进行研究，通过系统仿真，分析直接序列扩展频谱通信的特点，验证直接序列扩展频谱水声通信系统抗多径干扰的性能。%Underwater acoustic communication technology with the development of contemporary communications technology and computer technology increasingly dominant position in the communications field. Due to the great difference between underwater acoustic communication and radio communication, the problem and the difficulty of the study have different differences. Between underwater acoustic communication channel and radio communication environment, multipath interference is the main interference influence. For overcome the difficulty, this article first introduces the spread spectrum communication techniques, with a focus on the composition and function of direct sequence spread spectrum communication technology research, and through the system simulation, analysis of the characteristics of direct sequence spread spectrum communication. The anti-interference in multipath performance of direct sequence spread spectrum communication is verified.

摘要： 直扩系统通常采用干扰抑制技术提高系统的干扰容限。在无干扰或小干扰情况下，直接进行干扰抑制会给接收端带来极大的信噪比损失，而窄带干扰检测技术可以有效解决这一问题。传统的窄带干扰检测技术常用于低信噪比情况下，而本文提出的基于LMS算法的干扰检测算法能够较好的适用于大信噪比范围与高信噪比情况，对于不同的信噪比该算法可以自适应选取相应的门限以较高的干扰检测率与较低误检率有效检测干扰，同时相对于其他算法该算法原理简单，容易实现。%Interference suppression technique is usually used to improve the interference tolerance of DSSS ( Direct Spread Spectrum System) . In the case of no interference or little interference, direct implementation of interference suppression will causes a great SNR loss at receiver. Narrowband interference detection technique can effectively solve this problem. Classical narrowband interference detection technique can only work well at low SNRs. In this study, a novel interference detection algorithm based on LMS algorithm is proposed;this algorithm can be adopted at a large range of SNRs or at high SNRs. For different SNRs, this algorithm can adaptively select threshold to de⁃tect interference effectively with high detection rate as well as low false detection rate. Compared with other algo⁃rithms, the algorithm is simple in principle and easy to implement.

摘要： The anti jamming algorithm of DSSS communication system can only restrain a type of interference,so it is neces⁃sary to identify all kinds of interference,so as to select the corresponding suppression algorithm. The recognition methods of communication jamming are studied in this paper. A communication jamming recognition model based on SVM algorithm is estab⁃lished. Since the properties of conventional SVM algorithm depend on parameter selection,and the parameter selection of the conventional SVM algorithm is selected by means of artificial experience,there are certain randomness and blindness. There⁃fore,genetic immune particle group optimization SVM algorithm is used in this paper to improve the performances of the algo⁃rithm and recognition model. Simulation study on the communication interference recognition model is conducted with Matlab. The results show that the the performance of the communication interference identification model established in this paper is su⁃perior to that of the conventional SVM algorithm and BP algorithm.%目前直扩通信系统的抗干扰算法仅能够针对一种干扰类型进行抑制，因此有必要对各类干扰进行识别，从而选取相应的抑制算法。针对通信干扰的识别方法进行研究，建立基于SVM算法的通信干扰识别模型。常规SVM算法性能依赖于参数选取，而常规SVM算法参数选取多是通过人工经验选取，存在较大的随机性和盲目性，因此该文使用遗传免疫粒子群优化SVM算法，提高算法和识别模型的性能。使用Matlab针对研究的通信干扰识别模型进行仿真。研究结果表明，所建立的通信干扰识别模型性能优于常规SVM算法和BP算法建立的识别模型。

摘要： 并行组合扩频通信比普通的直扩通信和软扩频通信具有更高的信息传输效率.在接收过程中,如果选出的r个最大扩频序列中有一个序列出错,就会造成大量误码.现有的数据-序列映射算法都没有判断和纠错序列出错的能力.提出了基于循环映射的新数据-序列映射算法,通过对选取扩频序列增加强约束关系,使新数据-序列映射算法具有判断和纠正一个序列出错的能力,大大降低系统误码率.理论分析和仿真结果表明,在同等信噪比下,循环映射数据-序列映射算法能使误码率降低2个量级等级,大大提高并行组合扩频通信的可靠性.

摘要： 提出一种改进的干扰检测算法,在自适应门限的基础上增加一个干扰门限,对调制重叠变换后的数据进行双门限干扰检测.研究结果表明:该算法可有效克服自适应门限算法和传统双门限算法对高信噪比敏感的缺陷,在保证低信噪比条件下较高的干扰检测概率的同时,有效降低高信噪比、无干扰下的干扰误检概率,以及高信噪比、小干扰的检测概率.本文所提检测算法在大信噪比范围均保持良好的干扰检测性能.

摘要： 为了解决猝发式直扩系统中大频偏情况下信号载波的快速捕获问题,该文提出了一种集扫频、匹配滤波器和FFT频率估计技术相结合的快速载波捕获方案.在理论上对该方案进行详细分析后,基于MATLAB平台进行算法仿真验证.结果表明,该方案可以满足系统设计要求,具有较高的实际应用价值.

摘要： 相对于正交多载波直扩系统(f Tc=1)，利用非正交多载波(f Tc<1)可以进一步提高系统的频谱效率，但是地址码会受到相邻载波的干扰。考虑到载波间隔对码字的影响，分析了在非正交多载波间隔，f Tc=1(2n Tc)，(n=1,2，…)的情况下LS/DBL地址码的相关特性，给出了非正交多载波下码字数与载波间隔的关系以及DBL地址码扩展矩阵的选取准则，以保持DBL码原有的零相关窗特性。仿真结果表明这样构造出的DBL码在非正交多载波下检测复杂度只随载波数线性增长而性能不受影响。

摘要： 本文以MATLAB为仿真平台,主要针对Logistic混沌序列应用在直扩系统中的可行性、基本原理和方案进行了仿真和探讨。

摘要： 该文针对高动态环境下直扩系统捕获时间大的问题，提出了利用分段相关和FFT技术减少捕获时间的方法。并通过虚警概率和检测概率的推导，计算了所提出方法对捕获时间减少的倍数。

摘要： 在直扩系统中,PN码的快速捕获非常重要.当码较长时,如仍对整个码进行单驻留滑动相关检测,则捕获时间将会很长.本文提出了利用部分相关进行序贯检测的捕获方案.由于PN码的部分相关难以准确描述,故只能考虑其统计意义下的最坏情况.文中就此进行了分析,并将序贯检测方案与单驻留滑动相关捕获方案进行了仿真对比,结果表明序贯检测的捕获方案优于传统的单驻留滑动相关捕获方案.

摘要： 首先介绍了直扩系统的工作原理,并在此基础上分析了脉冲干扰对直扩接收系统误码率的影响.文中指出,时域不连续的脉冲干扰对直扩系统具有较好的干扰效果,值得在工程中推广.

摘要： 本发明公开了一种高动态非相干直扩信号差分捕获系统，所述差分捕获系统包括：积分采样缓存模块、分组数据压缩模块、本地伪码模块、频率处理支路、相位处理支路、峰值搜索模块和检测解算模块；其中，分组数据压缩模块对采样数据进行分组数据压缩处理，频率处理支路采用非线性变换和大点数的快速傅里叶变换，相位处理支路共轭差分模块对采样数据进行共轭差分处理，异或差分模块对本地伪码进行异或差分处理，峰值搜索模块采用比较搜索的方法得到积分峰值及其所在指数，采用加权平均的方法得到自适应检测门限，检测解算模块采用积分峰值与自适应检测门限作比较判决的方法检测接收信号，解算得到载波多普勒频移、直扩码相位。

摘要： 本发明提出了一种扩管直度激光测量系统及测量方法，涉及计算机测量技术领域，采用3d激光结构扫描技术，获取扩管目标区域表面的点云数据，生成一个分布均匀、特征保持的完整点云模拟三维图，用经过扩管轴线的平面截取一个扩管目标区域点云断面，进行扩管目标区域断面边线重构，根据重构出的扩管目标区域断面边线剔除扩管目标区域断面点云的离散点值，得到扩管目标区域断面精确边线轮廓点云的三维坐标，分别计算扩管目标区域断面两边线轮廓的直度。在计算直度的过程中，使用节距法，对被测扩管进行分段测量，选取阈值分段点用于直度计算，并在得出直度数据之后，对所述直度数据进行评定，从而判断扩管目标区域的形状误差是否在控制范围内。

摘要： 本申请提供一种大频偏直扩信号一阶差分位同步方法及系统，其中方法包括：获取初始信号和周期伪码序列；对初始信号进行下变频并采样得到基带采样序列；对周期伪码序列采样得到第一伪码序列；对基带采样序列和第一伪码序列进行一阶差分延迟共轭相乘得到一阶差分序列；分别对第二伪码序列和一阶差分序列进行快速傅里叶变换，相乘后再进行快速傅里叶反变换得到结果序列；将结果序列中超过门限的最大点作为同步位置。将频偏与延时相乘，使大频偏转化为固定的载波相位，不再影响位同步延长积分时间，保证数据相干积累时长不受数据跳变影响。能够避免同步性能恶化，提高捕获概率。将位时频二维搜索转化为一维的同步搜索，节省了位同步时间。

摘要： 本发明涉及一种提高直扩系统初始同步性能的系统、方法及在直扩电力抄表系统中的应用，属于物联网通信领域，系统包括接收基带信号单元，相关计算单元，前导分段数据相关峰值搜索单元，频率偏差计算单元，本地一比特前导码片生成分段码片单元，分段码片生成本地基带信号单元；接收来自射频单元的数据，完成自动增益控制，模数转化，形成数字基带数据；根据扩频码和扩频因子的要求，生成本地前导码片序列，将码片序列分成多段码片序列；将已经分段好的码片序列进行调制处理，生成对应的基带数据；对本地前导分段码片基带数据和接收基带信号进行相关计算，搜索得到前导比特的开始和结束位置；使用相关似然值进行频率估算，得到频率偏差。

摘要： 本发明请求保护一种在直扩系统解扩的解调方法及存储介质，属于物联网通信领域，其包括以下步骤：接收端接收到一个比特扩频码片的基带数据，基带数据采用实部和虚部形成的复数来表示，称为接收比特基带数据；在接收端本地生成两个基带数据，一个扩频正序列基带数据和一个扩频反序列基带数据；采用正序列基带数据和接收比特基带数据进行相关计算，得到一个正序列相关峰值；采用反序列基带数据和接收比特基带数据进行相关计算，得到一个反序列相关峰值；采用正序列相关峰值减去反序列相关峰值，作为接收到比特的软信息值。

摘要： 一种非相干直扩系统中的匹配滤波捕获系统及捕获方法，它属于扩频通信中接收机伪码同步技术领域。本发明解决了非相干直接序列扩频系统中数据跳变对同步捕获产生影响的问题。本发明基于SRL16的并行折叠匹配滤波器作为伪码相位捕获的算法，大大优化了硬件资源的使用；提出的N路缓存方法与匹配滤波器相结合，以此来克服非相干情况下数据信息与伪码相位位置不确定的问题，对数据信息翻转跳变位置的估计变得更加准确。当伪码码型为Gold码，码长为1023，码速率为3.069Mcps，数据信息速率8kbps，调制方式为BPSK的情况时，可以完成对伪码相位的捕获，同时对数据信息翻转跳变位置可以完成误差不大于48个伪码码片长度误差的搜索。本发明可以应用于接收机伪码同步。

摘要： 本发明涉及通信对抗领域，特别是一种适用于直扩系统下的生成式欺骗干扰信号构造方法。本发明在直扩信号数据集上训练生成对抗网络，学习直扩信号的扩频码、调制方式等潜在结构信息，并构造出能够有效攻击直扩通信系统的生成式欺骗干扰信号，解决了由于先验信息不足、计算量大以及构造成本太高导致的生成式欺骗干扰难以应用的问题。同时，本发明引入皮尔逊相关系数作为生成式欺骗干扰信号的效能评估参数，用于筛选生成信号数据集中与直扩信号高度相关的部分作为待攻击的生成式欺骗干扰信号，减少了无效攻击的次数。

摘要： 本发明涉及一种提高直扩系统初始同步性能的系统、方法及在直扩电力抄表系统中的应用，属于物联网通信领域，系统包括接收基带信号单元，相关计算单元，前导分段数据相关峰值搜索单元，频率偏差计算单元，本地一比特前导码片生成分段码片单元，分段码片生成本地基带信号单元；接收来自射频单元的数据，完成自动增益控制，模数转化，形成数字基带数据；根据扩频码和扩频因子的要求，生成本地前导码片序列，将码片序列分成多段码片序列；将已经分段好的码片序列进行调制处理，生成对应的基带数据；对本地前导分段码片基带数据和接收基带信号进行相关计算，搜索得到前导比特的开始和结束位置；使用相关似然值进行频率估算，得到频率偏差。

摘要： 本发明请求保护一种在直扩系统解扩的解调方法及存储介质，属于物联网通信领域，其包括以下步骤：接收端接收到一个比特扩频码片的基带数据，基带数据采用实部和虚部形成的复数来表示，称为接收比特基带数据；在接收端本地生成两个基带数据，一个扩频正序列基带数据和一个扩频反序列基带数据；采用正序列基带数据和接收比特基带数据进行相关计算，得到一个正序列相关峰值；采用反序列基带数据和接收比特基带数据进行相关计算，得到一个反序列相关峰值；采用正序列相关峰值减去反序列相关峰值，作为接收到比特的软信息值。

摘要： 一种非相干直扩系统中的匹配滤波捕获系统及捕获方法，它属于扩频通信中接收机伪码同步技术领域。本发明解决了非相干直接序列扩频系统中数据跳变对同步捕获产生影响的问题。本发明基于SRL16的并行折叠匹配滤波器作为伪码相位捕获的算法，大大优化了硬件资源的使用；提出的N路缓存方法与匹配滤波器相结合，以此来克服非相干情况下数据信息与伪码相位位置不确定的问题，对数据信息翻转跳变位置的估计变得更加准确。当伪码码型为Gold码，码长为1023，码速率为3.069Mcps，数据信息速率8kbps，调制方式为BPSK的情况时，可以完成对伪码相位的捕获，同时对数据信息翻转跳变位置可以完成误差不大于48个伪码码片长度误差的搜索。本发明可以应用于接收机伪码同步。