组合扩频信号设计及抗干扰处理方法

目前航天测控系统中广泛采用的直接序列扩频体制具有抗干扰能力不足、容易被截获的缺点。针对这个问题,设计了一种适用于航天测控的跳频直扩组合扩频信号体制,其最主要的特点是采用跳扩结合的方法提高了信号的抗干扰性能,并且在跳频的同时保持了载波相位的连续性。对所设计波形在各种情况下的抗干扰能力进行了分析,同时给出了在不同干扰下的具体处理方法。从分析可以看出,与直扩体制相比组合扩频体制的抗干扰能力和抗侦破能力都有了明显提高,是提高航天测控系统抗干扰能力的重要途径。     

直接序列非相参扩频系统抗干扰性能的研究

本文围绕扩频技术体制基本理论,讨论了扩频非相参系统的特点及应用价值.这里根据经典的非相参匹配滤波器理论,分析了直接序列非相参扩频系统在几种常见干扰中的抗干扰性能,得出了一些有应用参考价值的结论.     

DS／FH混合扩频系统抗干扰性能分析

在建立DS／FH混合扩频系统数学模型的基础上,本文对三种组合条件下（高斯白噪声和多址干扰;高斯白噪声、多址干扰和部分带宽干扰;高斯白噪声、多址干扰和信道衰落）DS／FH混合扩频系统进行了系统性能仿真分析。     

扩频体制卫星抗干扰性能分析

针对扩频体制卫星跟踪过程中出现的干扰问题,从伪随机码调制入手,分析伪随机码调制的直接序列扩频信号的自相关函数和功率谱,讨论直接序列扩频信号的抗干扰性能,给出比较详细的理论推导并进行仿真验证,对仿真结果作进一步分析。仿真结果表明,在码型和码长相同的条件下,不同伪码间的互相关值越低,信号间的干扰越小;同时,提高伪码速率,能够有效提高信号的抗干扰能力。     

直扩／跳频混合扩频信号测量性能分析

从模糊函数角度,研究了直扩/跳频(DS/FH)混合扩频信号的测距、测速性能.推导了DS/FH混合扩频信号的模糊函数表达式.由数值仿真得到一个跳频点内传递一个直扩伪码周期的混合扩频信号模糊图.仿真分析结果表明,DS/FH混合扩频信号具有良好的测距测速性能,从而论证了该信号用于跟踪测量的可行性.最后,根据信号估计理论分析了直扩/跳频混合扩频信号精度.     

基于信号估计的扩频测控信号快捕方法

为进一步提高扩频测控系统的捕获速度,研究了借助辅助序列估计伪码相位的方法,分析了该估计算法的精度。针对该算法在高动态条件下估计偏差较大引起捕获概率骤降的问题,提出引入最大似然频偏估计修正相干载波的方法,显著提高捕获概率。设计了基于码相位估计和载波频率估计的快速捕获算法,仿真结果表明,该算法在载噪比较好的情况下可以有效完成捕获。为提高算法在较低载噪比时捕获的可靠性,提出将估计值作为部分匹配滤波辅助快速傅里叶变换( PMF-FFT )初值的综合捕获方法,与传统捕获方法相比,平均捕获时间显著降低,且并没有带来硬件复杂度的提高,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

航天扩频测控通信系统的系统捕获

介绍了微波统一测控系统的捕获方法。同时提出了扩频测控通信系统在系统捕获中的新问题。给出了建立在扩频信号快速捕获基础上的扩频测控通信系统的系统捕获新方法。     

基于扩频的卫星测控系统的仿真实现

通过分析扩频体制卫星测控系统工作原理,设计了扩频测控系统的仿真结构,并对扩频测控系统的发射和接收进行了仿真实现。重点对非周期扩频信号产生、采样率、锁相环设计、滤波器等几个关键问题进行了分析。该仿真设计为卫星测控系统的研制提供了论证基础。     

直扩/跳频测控信号伪码跟踪抗干扰性能分析

研究了直扩/跳频测控信号伪码跟踪的抗干扰性能,通过加权处理使其归结为分析干扰条件下直扩信号伪码跟踪性能。采用鉴相曲线的过零点偏移表示干扰对跟踪的影响,推导了伪码跟踪的最大干扰误差表达式。以单音信号作为输入干扰,对最大干扰误差进行了理论分析,得出了音频干扰对伪码跟踪的影响规律。仿真结果表明,理论分析与仿真结果吻合较好,验证了理论分析的正确性。     

基于扩频的数据链抗干扰性能研究

简述直接序列扩频通信、跳频通信、跳扩混合扩频通信的基本原理,讨论各自的特点,结合Link 16数据链的抗干扰性能,对直扩、跳频、跳扩混合系统的抗干扰能力进行对比分析研究,分析不同扩频体制的处理增益,得出跳扩混合扩频通信的优势所在.     

一种M-ary扩频信号的盲同步方法

针对通信侦察领域M-ary扩频信号的盲同步问题,根据M-ary扩频信号的结构特点及扩频码集元素间的相关特性,提出了一种扩频码长度和失步时间联合估计方法。该方法能够同时估计出M-ary扩频信号的扩频码长度及失步时间,且不受扩频码集类型的限制。仿真实验表明,该算法能在较低的信噪比条件下对三种不同码集的扩频信号进行估计,且算法的性能随着所使用数据的增多而提高。     

扩频测控系统的抗干扰能力分析

扩频测控系统抗不同形式干扰的性能有较大差异,就此进行了重点研究.通过理论分析和仿真比较了扩频系统对多种干扰信号的抗干扰机理和抗干扰容限,并给出了具有抗干扰能力的扩频接收机的设计思路与建议.研究结果可为扩频系统的设计和抗干扰试验提供参考.     

多无人机扩频测控链路的扩频码分析

在码分多址（CDMA）的多无人机扩频测控链路中,多址干扰（MAI）是多目标系统需考虑的重要因素。在此类系统中,针对抗多址干扰的要求,设计具有相应互相关性能的扩频码是首要任务。从多无人机对抗多址能力的需求入手,分析了码速率、用户个数以及码的互相关性能对抗多址干扰能力的影响,得出了Kasami码型互相关性较好、序列部分相关会降低互相关性能的结论。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于Duffing振子的直接序列扩频信号载波检测方法

利用Duffing振子对周期小信号的敏感性和对噪声免疫性来检测DSSS/BPSK信号平方变换后混在强噪声中的正弦信号.介绍了Duffing振子小信号检测技术,详细阐述了基于Duffing振子的信号检测方法,给出了扩频信号和Duffing振子策动力的相差与最低可检测信噪比之间的关系曲线及方程.仿真表明,该方法能检测到信噪比为-38.35dB的DSSS/BPSK信号.     

一种测量非相干扩频应答机时钟准确度的新方法

简要介绍了扩频测控系统中非相干扩频测距的原理,针对在轨飞行器非相干扩频应答机频率准确度难以准确测量的问题,提出了一种基于星地帧周期固定差统计的卫星时钟准确度的测量方法,编制了下行测量帧解析工具,对卫星实时下传的测量帧数据进行解算,并结合实测距离进行分析处理,推算出应答机实时频率准确度,一定程度上实现了对在轨飞行器时钟系统的健康诊断。     

扩频系统最佳失真度量化及载噪比评估方法

扩频系统接收机模拟中频信号的量化会带来信噪比损失,在一定程度上影响扩频系统的抗干扰性。为提升接收机输入端量化信噪比,针对服从高斯分布的噪声且低信噪比的接收机模拟中频信号,提出一种自适应功率的模拟中频信号的"最佳失真度量化方法"。首先分析数模转换器的特性划定量化门限,然后依照输入信号的统计特性,设计出最佳功率的计算方法,并提出新的评价指标"载噪比",可以在捕获前预先衡量量化损失。通过仿真计算了"最佳失真度量化方法"的载噪比,并与"传统法"进行对比。实现结果表明,所提方法的载噪比相对于"传统法"的均值提升0. 27 dBHz。     

基于传播算子的DS-SS信号扩频波形估计

扩频信号波形估计的本质是信号子空间估计。针对直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum,DS-SS）信号的扩频波形估计问题,提出了一种基于传播算子的估计算法。针对现有算法估计信号子空间计算量较大的不足,所提算法利用传播算子估计信号子空间。理论分析了所提算法与现有算法的计算量和性能,并进行了仿真实验。仿真结果表明所提算法有效,且计算量远小于现有算法。     

截短混沌扩频序列的优选与性能分析

为了获得应用于测控通信系统具有优良相关特性的混沌扩频序列集合,提出了截短混沌扩频序列的优选算法.基于中值比较进行平衡序列构造,相对传统方法能够得到更大的筛选序列集合.给出了截短扩频混沌序列的具体优选步骤,并对截短混沌序列和Gold序列在多址系统中的性能展开了比较和分析.     

基于扩频的频谱水印嵌入与提取方法研究及实现

针对无线电系统身份识别问题,提出了一种基于扩频的频谱水印嵌入与提取方法,该方法中发射端首先选择一个码片速率高、码长长的扩频码来调制用于标识无线电系统身份的频谱水印信号,然后利用加性准则周期性地将其嵌入到无线电信号中。接收端首先将接收的中频信号分成 N 段,并对每段信号进行解扩和解调,最后利用 N 次解调结果实施综合融合判决来提取频谱水印。同时基于 USRP 平台构建了基于扩频的频谱水印嵌入与提取方法的验证系统,理论分析与实验验证结果表明：提出的方法能够在不对原始信号正常解调产生有害干扰的条件下,可有效提取频谱水印,具有较强的通用性和鲁棒性,为有效标识和识别无线电系统提供技术手段。