扩频通信及其在空间通信中的优势

一、扩频通信概述1．扩频通信的定义扩展频谱通信简称扩频通信，是一种信息传输方式。在发送端，信息信号与伪噪声码序列（PN码序列）进行扩频调制，将信息信号展宽成扩频信号；在接收端，用与发送端相同的且同步的PN码序列对扩频信号予以解扩，并恢复出信息信号。扩频信号与信息信号的带宽比一般为100～1000。2．扩频通信的主要特点扩频通信之所以得以飞速发展，是因为它具有一系列其他传统的通信方式无法与之匹敌的优良性能。抗干扰能力强在扩频通信系统中，接收机的解扩装置和发射机的扩频装置在原理上完全相同，进入信道中的干扰信号…     

一种直接序列扩频MSK调制信号的解扩方法

MSK调制用于直接序列扩频通信比常用的BPSK调制有较高的频谱利用率,然而直接序列扩频MSK调制信号的解扩技术较为复杂。本文根据匹配滤波原理,导出一种对有限码长直接序列扩频MSK调制信号的数字匹配滤波解扩方法。仿真结果验证了该方法的可行性。     

一种多进制扩频通信基带接收的实现方法

为了在不增加带宽和不减小灵敏度的情况下增加扩频通信的数据传输速率,采用了多进制扩频通信的方法,该方法利用不同的扩频码来代表并传输信息,而不是用一种扩频码对信息源进行频谱扩展,不同的扩频码之间互相关性小且自相关性强,针对多进制扩频通信的设计思想,介绍了FPGA实现方法,详细描述了多进制扩频通信中数字下变频、伪码捕获和跟踪、载波捕获和跟踪的理论推导和技术实现途径。利用多进制扩频通信可以提高数据传输速率,在工程应用中,多进制扩频通信是一个可靠且有效的数据传输方法。     

直接序列扩频通信系统实验教学系统的设计

本文设计了一种基带扩频通信教学实验系统，包括扩频调制和解扩接收两个部分，系统主要采用CPLD和单片机实现，延迟部分采用了数字延迟芯片。系统可用于开设扩频调制、扩频解调等教学实验。     

基于时空混沌的CPSK多用户扩频通信

传统的混沌扩频（CDSS）是利用混沌序列量化、编码后产生的0、1序列作为扩频码,来实现频谱展宽。另外,由于混沌序列本身的宽频特性,一些传统的混沌数字调制技术也可被用于扩频通信系统的设计。在单向耦合映像格子（OCML）时空混沌模型同步的基础上,直接利用混沌相位键控（CPSK）调制技术构建了一个多用户扩频通信系统。该模型为每个用户分配一个OCML时空混沌模型,为了更好地利用时空混沌系统的时间与空间混沌特性,其采用＂跳格序列＂作为扩频调制序列对用户信息进行调制。通过与传统混沌直接序列扩频（CDSS）系统的仿真比较发现,所设计的CPSK调制多用户扩频通信系统拥有比后者更好的误码性能及安全性能。     

扩展频谱通信的应用及管理

一、什么是扩展频谱通信扩频通信是一种信息传输方式,其特点是信号所占有的频带宽度远大于所传信息必须的最小带宽,其频带的展宽是通过编码调制的方法来实现的并与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码（或称伪随机码）,进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。换句话说,扩频通信是以传输数字信息“1“0”码的方式进行的,它发射信号带宽（W）远大于信息信号的带宽（（F）,且W与F没有直接关系。例如,某信息信号为64kbit／S的数据流,用普通调制技术传输可占用64kHZ左右带宽（采用二相相移键控调制时）。但用扩频技术传输时…     

扩频通信技术浅谈

文中阐述了扩频通信系统的特点,分析了扩频通信可行性的理论基础,即信息论中关于信息容量的香农公式和柯捷尔尼可夫关于信息差错概率公式,指出了扩频通信的主要性能指标,给出了扩频通信的数学模型和物理模型,最后分析了几种典型的扩频方式(包括直接序列扩频、跳频扩频、跳时扩频和直扩/跳频混合扩频)及其应用领域。     

并行组合扩频通信扩频序列的优选

并行组合扩频通信相对传统扩频通信具有更高效,更安全的优势。但是由于并行通道间存在互干扰,降低了系统的传输可靠性。为了提高并行组合扩频通信系统的性能,需要从备选的扩频序列中优选出合适的扩频序列来组成扩频序列集用于信息映射。通过分析并行组合扩频通信的通信原理,从减小接收端各支路互相关干扰的角度提出了一种扩频序列的优选方法。仿真结果表明,采用该方法能够有效地降低系统的误码率,提高系统的可靠性。     

一种基于方向调制的双波束扩频安全通信系统

为了提高通信信息在无线传输过程中的窃听难度,该文提出了一种基于方向调制的双波束扩频信号。发射信号不仅与使用的扩频序列有关,而且与接收机相对于发射机的空间方位信息有关,是一种扩频序列和空间方位信息共同调制的空间扩频信号。仿真结果表明相比于传统的扩频信号,双波束方向调制扩频信号为通信信息在信息传输层面上提供了一种更加安全的无线传输方法。     

DSP和FPGA在图像传输系统中的应用和实现

本文重点介绍基于DSP和FPGA、采用中频数字化方法，以及QPSK扩频调制技术来实现图像的无线传输。对扩频通信系统的同步问题提出了一种实现方法，并给出了部分实验结果。     

一种基于MSK调制的直扩/跳频系统设计与实现

基于MSK调制的直扩/跳频混合扩频通信系统不仅具有较高的抗干扰性和保密性,还具备较好的频带利用率和误码性能。结合直扩/跳频混合扩频系统和MSK调制的原理和特点,设计了一种基于MSK调制的直扩/跳频混合扩频通信系统,给出了系统构成、工作原理和相关算法,并搭建硬件平台对其解调性能进行仿真分析,得出系统采用部分匹配滤波法进行解调是比较可行的结论。     

一种码元宽度部分重叠的chirp-rate调制高效传输方法

chirp-rate调制是线性调频扩谱通信的一种调制样式,具有很强的抗多径和抗多普勒频移能力。为进一步提升chirp-rate调制码元传输的带宽利用效率,提出了一种码元宽度部分重叠的chirp-rate调制高效传输方法。然后,推导了其带宽效率提高倍数。接下来,基于分数阶Fourier域解调而推导了单个码元宽度内不同调制信号的分数阶傅里叶谱对正确解调的影响,并据此导出了部分重叠传输模式下的带宽效率提高倍数最大值的解析表达。最后,通过仿真分析验证了上述理论推导的正确性。     

Performance Analysis of Narrowband Interference Suppression in Orthogonal Code ModulationSpread Spectrum System

1IntroductionInaspreadspectrumsystem,theuser'ssignalisspreadtoawidebandsignalfortransmission,thenthereceivedsignalswillbedecorrelatedbacktotheoriginalone.Theprocessinggainresultedfromthisprocessprovidestheadvantagesofperformanceimprovementtocombatint...     

基于PSWF的正弦载波调制方法

为了有效提高系统的频带利用率,该文提出了基于椭圆球面波函数(PSWF)的正弦载波调制方法。在该方法中,采用时域持续时间有限、频域带宽近似有限的椭圆球面波函数设计频谱相互混叠或交叠的多路时域正交基带调制波形,进行多路基带预调制,通过正弦载波调制将信号频谱搬移至辐射频段。经理论分析及仿真验证,该调制方法可使通信系统的单位频带利用率快速接近2 Baud/Hz,提升速度优于OFDM调制,同时也使系统具有较好的功率利用率,且简单易实现。     

超宽带低截获率扩频系统实现

在现有器件工作速度受限条件下,提出了一种超宽带扩频系统实现方案.通过对扩频后的信号频域进行多载波二次扩展,提高了扩频系统的可实现带宽,从而在保持高扩频增益的前提下获得了高传输速率,降低了有效信号的功率谱密度要求,达到了隐藏有效信号频谱、降低截获率的目的.最终系统实现结构统一,扩展形式灵活,解决了现有条件下宽带高速率扩频系统的实现困难.     

正交椭圆球面波函数脉冲调制方法

为了提高通信系统的功率效率和频谱效率,该文提出正交椭圆球面波函数(PSWF)脉冲调制方法。该方法利用具有高能量聚集性的椭圆球面波函数作为传输波形来提高通信系统的功率效率,采用时域正交、频谱混叠或交叠的正交脉冲组传输信息,以减小信息传输带宽,提高通信系统的频谱效率。理论分析及仿真结果表明,该方法可使通信系统的单位频带利用率快速接近2 Baud/Hz,且已调信号具有较好的频域能量聚集性,不仅有利于提高系统的功率效率,还可有效减小对相邻通信用户的电磁干扰。     

Multidimensional parallel combinatory transform domain communication system

Transform domain communication system is an adaptive anti‐interference system that can dynamically generate interference‐orthogonal waveforms. As a spread spectrum system, its low spectrum efficiency limits potential practical applications. In TDCS, cyclic code shift keying is an orthogonal modulation, whose symbols can be regarded as scalars in different dimensions. However, the constellation is restricted by signal time‐bandwidth product. In this study, extending constellation is proven to be a valid approach to improve spectrum efficiency. The combinatory of multidimensional vectors is designed mathematically to increase the variety of the scalars with the minimum orthogonality damage. On the basis of the design, an efficient modulation scheme, namely, multidimensional parallel combinatory transform domain communication system, is proposed, whose fundamental modulation symbols can be represented by the combinatory of a series of cyclic code shift keying symbols with phase shift keying modulation. Compared with the existing methods, multidimensional parallel combinatory transform domain communication system can achieve a considerably higher spectrum efficiency. The bit error rate performance is also improved to various extents. Theoretical spectrum efficiency and bit error rate of the proposed method are derived for additive white Gaussian noise and typical multipath fading channels. System with different spectral conditions and channel estimation methods is also simulated and analyzed to confirm the practical usability.     

Frequency-diversity spread-spectrum communication system to counterbandlimited Gaussian interference

A spread spectrum system to counter bandlimited Gaussian interference is proposed. The optimum receiver for this system is easy to build. Frequency diversity which allows the receiver to distinguish unjammed signal replicas from their jammed versions is used. The system can also resist bandlimited partial-time jamming. The only choice left to a smart jammer to maximize the error probability is to spread its signal like the communicator. The optimum receiver, which jointly performs symbol detection and interference rejection, is derived. Side information needed by this receiver can easily be estimated. However, if the interference bandwidth is narrow compared to the signal bandwidth, side information on noise and interference levels is not needed by a simpler and near-optimum receiver. Bit-error probability is evaluated for quaternary phase shift keying (QPSK) modulation and compared to that of direct sequence spread spectrum. We also propose the use of polyphase filters for simple system implementation     

多元位置随机极性CP-EBPSK调制解调器研究

为改善随机极性的连续相位扩展二元相移键控(Extended Binary Phase Shift Keying with Continuous Phase,CP-EBPSK)调制信号的频谱利用率,提出了一种多元位置随机极性CP-EBPSK调制方式。阐述了多元位置随机极性CP-EBPSK调制原理。在数字冲击滤波器的基础上,分别给出了基于多路判决方式、贪婪判决方式和合理判决方式的解调器,并通过仿真对比和分析了CP-EBPSK调制、随机极性CP-EBPSK调制和多元位置随机极性CP-EBPSK调制的功率谱、-60dB带宽、频谱利用率和解调性能。仿真结果表明:1)在频谱结构不变的条件下,新的调制方式可使信息传输速率和频谱利用率成倍提高;2) 若以bps/Hz/SNR(dB)为综合指标,CP-EBPSK系统为1.18*10-3,随机极性CP-EBPSK系统为7.01,而新的调制解调系统为13.8。      

基于HFA3860扩频基带处理器的MBOK扩频调制技术研究

目前普遍采用的ＤＳＳＳ扩频调制方式在提高数据速率的同时必定大幅度增加带宽,如何对高速数据进行扩频处理而且不增加频带的开销是一个热点问题,美国Ｈａｒｒｉｓ公司在这一领域走在了前列,率先研制出了适用于ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮ协议标准的能够处理速率为５．５Ｍｂｐｓ和１１Ｍｂｐｓ数据的诉频基带处理器ＨＦＡ３８６０,较好地解决了高信息速率与高频带利用率的矛盾。本文详细地论述了它所采用的ＭＢＯＫ扩频调制方