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.     

基于跳频图案补偿的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪技术

DS/FH混合扩频测控系统的中频信号携带有多普勒频率捷变成分,这使载波跟踪环路不断切换到频率阶跃的响应状态,从而导致跟踪精度下降甚至环路失锁.为此,提出一种基于跳频图案辅助的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪方法,通过预知的跳频图案和当前的载体速度测量值估计出下一个跳频点引入的多普勒捷变量,并将其及时补偿到跟踪环路的NCO调整量中.Simulink建模仿真证实了该方法的有效性,在一定的跳频图案时间同步误差范围内,能达到的测量精度与非跳频系统相当.     

多音干扰下DS/FH混合扩频测控信号检测性能分析

分析DS/FH(直扩/跳频)混合扩频测控信号在干扰环境下的性能对该新测控体制的研究具有重要的意义.推导了多音干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式,仿真分析了不同直扩增益、跳频增益组合情况在不同多音干扰条件下的检测性能,得到了一些有意义的结论.为进一步研究提供了参考.     

Costas编码跳频宽带雷达信号测速技术研究

 频率步进雷达固有的时延－多普勒耦合现象严重影响了运动目标的距离－速度二维联合分辨率.使用具有近似"图钉型"模糊图的跳频脉冲串信号可以消除时延－多普勒耦合,从而同时获得距离和速度的高分辨特性.本文首次推导了跳频脉冲串信号统一形式的模糊函数,分析了编码跳频信号的模糊性和分辨特性,并针对宽带信号下的高速目标提出了一种新的Costas编码跳频信号STRETCH处理方法,有效抑制了传统方法的高旁瓣问题.仿真实验表明Costas编码跳频信号具有较好的测速以及高分辨距离成像性能.     

DS/FH扩频测控信号的一种同步方案分析

针对航天测控信号的高动态特点,提出了直扩/跳频混合扩频(DS/FH)测控信号的一种快速同步方案.阐述了采用频率快速扫描和基于FFT算法的三维快捕方法.通过对码多普勒及多普勒频移跳变现象的分析,得到了利用跳频图案和多普勒频移的跟踪结果来实时补偿最大为8.2 kHz的多普勒跳变量的方法.在比较了几种载波跟踪方法的基础上,给出了采用算法嵌入式环路跟踪测控信号的建议.     

基于Costas编码跳频雷达信号分析及成像研究

常用的跳频宽带雷达大都是基于发射顺序步进载频的脉冲信号形式,而这种信号的模糊图为斜刀刃形,存在距离-速度耦合,容易造成测距不准和多普勒效应.为了改善高分辨力雷达测距测速性能,提出了在ISAR成像中采用Costas编码脉冲序列,推导并比较了Costas编码脉冲序列和常规步进频脉冲序列的模糊图,分析了Costas编码跳频雷达信号形式,指出它可以消除距离-速度耦合,具有更好的测距和测速性能,并给出了ISAR成像的算法步骤.最后仿真验证了该算法的正确性.     

Detection Performance of DS/FH Hybrid Signals for TT&C under Repeater Jamming

分析直扩/跳频(DS/FH)混合扩频测控信号在干扰环境下的性能对该新测控体制的研究具有重要的意义。推导了转发干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式。以Matlab/Simulink为平台搭建了检测性能仿真系统,对检测概率、主副旁瓣比和相关系数进行了仿真分析,指出只要转发时延小于一个跳频驻留,就能实现"欺骗"干扰,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。     

基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获

DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping)扩频信号捕获相对直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)需要更多维度的搜索,捕获电路复杂。针对现有DS/FH扩频信号捕获算法复杂度高、电路结构与波形参数强相关,以及通用性差、灵活度低的问题,提出了一种基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获方法,利用双缓冲补零(Double Block Zero Padding,DBZP)缓冲单元与预解跳单元的灵巧结合,将时域-频域-多普勒域高度耦合的扩跳频图案搜索进行降维分离,在保证积分增益的同时降低了捕获实现的复杂度。数值分析与仿真结果表明,所提方法兼顾了捕获性能与运算资源,相比现有基于预解跳方法的DS/FH扩频信号捕获算法的运算量减小了50%。     

一种慢跳DS/FH信号跳频特性检测方法

根据跳频码速率与直扩码速率之间的关系,DS/FH信号可以分为快跳DS/FH信号、等速DS/FH信号和慢跳DS/FH信号。针对慢跳DS/FH_BPSK信号的DS特性对FH特性检测的影响,提出了一种慢跳DS/FH_BPSK信号的FH特性检测方法——平方倍频时域滤波互功率谱密度法。计算机仿真结果表明该方法具有一定的效果。     

基于时域分割的DS/FH信号参数估计

针对时频分析方法在直扩/跳频(DS/FH)混合扩频信号参数估计中存在时频分辨率受限、交叉项干扰、实时性差等缺点,通过分析DS/FH信号的时频特性,提出了一种新的DS/FH信号参数估计方法。该方法从待测信号的时域分析出发,利用不同跳频点对应的周期数不相等的性质,完成了对DS/FH信号的时域分割,最后结合DS/FH信号性质完成了对待测信号跳频周期、驻留时间、跳频频率的估计。仿真结果表明,该方法针对DS/FH信号的参数估计精度高,运算速度较快,且没有干扰频率。     

基于AHP的DS/FH测控系统抗干扰效能评价研究

直扩/跳频(DS/FH)测控系统是综合直序扩频和跳频体制而研发的新一代测控系统。针对当前DS/FH测控系统抗干扰效能评价方法研究不多的实际,基于层次分析法简便易行且体现专家偏好的优点,将三角模糊数、指数标度和层次分析法相结合,提出了一种改进的三角模糊数-层次分析法(TFN-AHP)。该方法通过采用指数标度提高差异较小指标的区分度,利用统计分析剔除极端数据,引入三角模糊数,最大限度地发挥专家的经验知识,实现了指标赋权的客观程度,进而提高了评价的客观性和准确度,评价结果贴近实际情况并在调研过程中得到了专家的认可。     

DS/FH混合系统跳频同步技术的研究

跳频同步是直扩/跳频(DS/FH)混合系统的难点技术.跳频同步是指收发双方的跳频码和跳频图案的同步.常用的跳频同步方法,需要较长的时间才能够实现跳频同步.在此介绍附加导跳信号的方法来实现跳频快速同步.     

DS/FH快跳频系统设计和窄带干扰抑制

跳频通信具有一定的抗窄带干扰的能力,跳速越高抗窄带干扰的能力越强.在DS/FH跳频系统中,解跳之后干扰信号存在于部分的扩频信号,相当于扩频信号内存在时变的干扰信号.文中将Turbo纠错码和分集合并技术联合应用于DS/FH快跳频系统中,利用信号的分集特性,采用奇异值分解的算法检测受干扰的跳频信号,将未受干扰的跳频信号合并,结果表明采用Turbo码的快速跳频方式时可以实现窄带干扰抑制.     

DS/FH通信系统的跳频同步技术研究

同步是DS/FH混合通信系统的关键技术之一。根据跳频系统中对同步的要求,介绍了一种适用于DS/FH混合扩频通信系统的跳频同步方法,采用同步字头和精准时间相结合的方法实现跳频同步。对同步性能进行了分析,结果表明该跳频同步方法同步时间短,捕获概率高。     

结合图像处理与时频分析的直扩/跳频信号参数估计

为实现扩频带宽大于跳频间隔、干扰信号强度较大及存在信道噪声时直扩/跳频(DS/FH)信号参数精确估计,提出了一种结合图像处理算法与时频分析技术的DS/FH信号参数估计方法。该方法首先利用时频分析算法提取DS/FH信号的时频分布图,然后结合干扰分量在时频图中的图像特征,利用图像处理的开运算与闭运算剔除了图像中的孤立干扰点及"空洞"干扰点。特别地,为抑制复杂的毛刺干扰信号提出了一种迭代相关匹配算法。最后通过分析图像像素位置与时频参数的对应关系完成DS/FH信号的参数估计。仿真实验表明,该方法可以有效消除干扰信号的影响,准确快速提取混合扩频信号的时频参数。     

跳频相参脉冲串信号的模糊函数

相参宽带脉冲串信号可以同时获得雷达目标距离上和速度上的高分辨率,在实际雷达中广泛应用。模糊函数是研究雷达信号的有效工具,可以设计信号的参数以及信号的处理方法。从模糊函数出发,推导了统一形式的跳频相参脉冲串信号模糊函数,分析了其物理概念和结构特点,着重研究了信号参数对信号模糊性和分辨特性的影响;并利用模糊函数详细讨论了频率步进信号、Costas编码跳频信号和随机跳频信号的模糊性和分辨特性。     

基于SAWTDL-DL的DS/FH跳频同步方案设计

在DS/FH混合扩频系统中,跳频同步是通信完成的重要保障,也是实现的难点。本文针对DS/FH信号设计了一种基于SAWTDL-DL的并串结合的跳频同步方案,较好地解决了这个问题。     

DS/FH信号的测速测距性能分析

针对新的使用DS/FH混合扩频信号的测控体制,为了分析DS/FH混合扩频信号受干扰时的测量性能,建立了DS/FH混合扩频信号的发送与接收模型.通过分析3种不同干扰信号的特点,分别为宽带阻塞式干扰,部分频带干扰和高斯白噪声,得出在干扰条件下的接收信号信噪比变化.最后通过理论仿真得出在干扰条件下DS/FH混合扩频信号的测速测距性能.     

基于改进 SPWVD 的 DS/FH 信号跳频参数估计方法

对直接序列/跳频(DS/FH)信号的特性进行了研究,针对 DS/FH 二进制相移键控(BPSK)信号的直扩特性对信号跳频参数估计的影响,利用平方倍频多窗口拼接平滑伪维格纳威利分布(SPWVD)算法在时频域内对信号的跳变周期与跳变时刻进行估计,仿真结果证明该方法具有一定的效果。     

面向DS/FH信号的循环平稳空时频测向算法

综合采用直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)体制的直序/跳频(DS/FH)通信信号显著降低了单位时频面积上的功率,经典的时频-多信号分类(TF-MUSIC)算法对这一类信号进行入射角(DOA)估计时误差较大。为解决该问题,本文对TF-MUSIC算法进行改进,在时频二维平面上计算DS/FH信号的时频特征值,并设计相应的时频掩膜滤波核函数,再根据估计出来的循环平稳频率计算相应的循环平稳空间自相关矩阵,得到了循环平稳可变核函数TF-MUSIC(CVCFTF-MUSIC)算法。该算法可显著提高DOA估计的精确度,数值仿真验证了上述观点。