扩频通信系统中基本扩频序列性能分析与设计

扩频序列的设计是扩频通信研究的热点之一.扩频序列相关特性及随机性对扩频通信系统的性能起决定性的作用.系统介绍了m序列及其移位正交序列、Gold序列、平衡Gold序列以及正交Gold序列的原理,对m序列、Gold序列的常规生成方法做了简要说明,重点阐述了平衡Gold序列的产生,并给出了一种简便的生成方法.同时通过MATLAB仿真,分析了这些码序列的性能,给出了用硬件描述语言Verilog HDL描述的序列产生器,并做了相应的功能仿真.分析和结论对工程应用有一定的指导意义.     

CDMA通信系统中扩频序列的仿真研究

为了改善传统扩频序列的性能,提出了构造一种基于Gold和Walsh序列的复合序列的方法.对m、Gold以及Walsh等传统扩频序列的产生和相关特性进行了研究.在此基础上,针对Walsh序列相关性能不够理想的特点,通过将序列循环相乘,利用复合序列的基本思想将Gold序列与Walsh序列相组合,设计出这种新的复合序列,即Gold-Walsh序列.仿真实验结果表明,该复合序列与传统扩频序列相比较,具有较优的相关特性.     

MATLAB在伪随机码的生成及仿真中的应用

主要介绍m序列、Gold序列、Kasami序列和JPL序列的生成原理及其MATLAB的实现，并介绍如何用MATLAB中Simulink对其进行硬件仿真，给出了相应自相关和互相关结果。     

基于优选准则的混合混沌序列的生成

针对传统的m序列、Gold序列可用作扩频码的数量有限这一问题,提出了用混沌序列代替传统的m序列、Gold序列的方法。针对单个低维混沌映射产生的混沌序列存在抗攻击能力差、密钥空间小、保密性不理想等缺点,依据优选结果将单个低维的改进型Logistic序列与Chebyshev序列组合产生了一种新的混合序列。仿真结果表明,新的混合混沌序列平衡性高、类随机、相关性好,且该混合混沌序列和m序列、Gold序列的抗AWGN干扰和抗单频干扰的能力相近。     

一种生成平衡Gold序列的算法

文中在分析m序列、m序列优选对、Gold序列以及平衡Gold序列产生方法的基础上,提出了一种计算机搜索平衡Gold序列方法。该方法首先用相关验证产生m序列优选对,然后用循环移位模二加生成Gold序列,最后搜索得到平衡Gold序列。结果表明该方法简练,易于工程应用。     

一种改进的正交Gold序列设计和性能分析

从Gold序列、M序列这两种扩频序列的生成方式出发,对这两种序列的性能进行了分析和比较,基于Matlab平台,在传统Gold序列的基础上,以M序列为原型设计出一种改进的非线性平衡正交Gold序列,并筛选出其中的平衡序列,对其性能进行了分析.经过分析和仿真验证,这种序列是一种非线性序列,而且地址数相当多,同时有着良好的自相关和互相关性能.性能分析结果表明,这种序列适合应用于对扩频序列的性能要求苛刻的各种扩频通信系统中.     

一种生成平衡Gold序列的算法

文中在分析m序列、m序列优选对、Gold序列以及平衡Gold序列产生方法的基础上,提出了一种计算机搜索平衡Gold序列方法.该方法首先用相关验证产生m序列优选对,然后用循环移位模二加生成Gold序列,最后搜索得到平衡Gold序列.结果表明该方法简练,易于工程应用.     

CDMA系统中扩频序列相关性的研究

扩频序列设计和选择是码分多址(CDMA)扩频通信的关键技术之一,扩频码序列的设计就是构造不同结构的具有良好相关性的伪随机序列来满足CDMA系统的要求。目前研究最深入的和使用最多的是m序列和Gold序列,另外国内一些学者还提出了真正正交的序列。文中对扩频序列的相关性和特点进行了分析,并给出了各序列的生成方法。     

基于CDMA扩频技术的图象水印算法

为了增强水印的稳健性和提高运算速度,提出了一种应用直接序列扩频的码分多址通信技术(DS-CDMA)的图象离散小波变换域水印算法.该算法先采用m序列优选对来生成正交的Gold序列集,然后将改进后的Gold序列对水印信息进行扩频,并形成互相叠加的.CDMA编码,最后将其嵌入到原始图象的DWT变换域.在水印提取时,则利用正交码的自相关函数特性来检测出扩频到Gold码的水印信息,从而实现了隐藏信息的盲检测.与已报道的同类算法的性能比较表明,应用该算法隐藏的水印信息量较大,且水印稳健性好.     

Gold码发生器的设计与仿真

Gold(戈尔德)码是伪随机码的一种,伪随机码在扩展频谱通信系统中起着十分关键的作用,伪随机序列发生器是扩频通信系统中重要的组成部分。本设计主要介绍m序列和Gold序列的生成原理,提出了采用EDA实现Gold序列的一般方法,本方法通过模块化m序列发生器,用原理图的方式设计了一个码长为25-1=31的Gold序列,通过QuartuII编译仿真并成功下载测试。     

M序列BPSK引信信号的仿真建模与分析

为了考察M序列BPSK引信信号的特征,对M序列BPSK引信信号进行了仿真建模与分析;首先分析了M序列BPSK信号的数学模型以及M序列的数学模型,给出了一种M序列的计算机产生程序;然后应用SIKULINK做出了实际应用中的M序列产生器的仿真模型,并给出了仿真结果,再按照M序列BPSK脉冲信号的产生原理,使用SIMULINK仿真模型仿真得到引信中经常使用的127位M序列BPSK脉冲信号;最后,利用Matlab软件的作图功能,从自相关函数、频谱函数和模糊函数三个方面对M波形的性能进行了仿真分析.结果显示M序列BPSK信号有良好的扩谱效果,并揭示了M序列的阶数与信号各项性能的关系.     

基于脉冲成形扩频信号伪码周期盲估计

针对基带扩频信号的频谱范围较宽,信号在带限的信道中传输时需要对信号进行带宽限制,从而会造成码间干扰和频谱泄露的问题,将基带扩频信号通过脉冲成形器后对其主要参数的抗截获性能进行了研究,并使用两次功率谱的方法对该类信号的伪码周期进行了估计。理论分析证明,做两次功率谱以后的信号以脉冲串的周期来扩展谱线,且信号主要能量将会聚集在一些类似于基带成形脉冲二次谱形状的尖锐脉冲处,通过测量这些尖锐脉冲间的间距即可以估计出基带扩频信号的伪码周期。计算机仿真结果证明,两次功率谱的方法可以在低信噪比的条件下实现对带脉冲成形基带扩频信号伪码周期的估计,且本文算法对伪码周期估计的正确率比文献[1]算法约提高7dB左右。     

直接系列扩频通信中的伪随机码

直接系列扩频通信系统的频谱扩展是借助于扩频函数而实现的 ,典型的扩频函数就是伪随机序列码。文章介绍了随机码的原理、性能和构造方法 ,并介绍了由本原多项式和递推公式用计算机产生、计算和组成序列集的方法。该方法简练 ,适合工程技术人员参考     

基于级联随机共振的直接序列扩频信号的捕获方法

在直接序列扩频信号的捕获中,针对低信噪（SNR）比以及大频偏对信号捕获产生影响的问题,提出了一种基于级联随机共振的直接序列扩频信号的捕获方法。首先将输入信号通过部分匹配滤波器进行处理,当本地伪码和输入信号伪码相位对齐时,输出信号仅剩下了残余多普勒频偏;然后将该信号进行级联随机共振,从而提高信号的输入信噪比;最后通过快速傅里叶变换（FFT）谱分析,可以在频谱上得到清晰的谱峰,进而求出多普勒频偏值。通过理论分析和实验仿真可知,在输入信噪比为-26 dB的情况下,所提方法能够提高直接序列扩频信号的捕获灵敏度,并且通过两级级联随机共振系统后输出信噪比提高了15 dB左右;同时与传统捕获算法相比,该方法的正确检测概率提高了4 dB左右。所提方法不但能抑制噪声,而且能将部分噪声能量转换为信号能量,同时能够改善大多普勒频偏的影响,在捕获弱信号方面有着极大的优越性。     

一种新的抗转发干扰直接序列扩频系统的性能分析

在直接序列扩频通信系统中，假设敌方能够逐个比特地检测到整个PN序列，并产生一个调制的转发干扰。当干扰信号的PN序列与原始信号的PN序列具有一致的相位时，这种转发干扰将对普通DS扩频系统产生严重威胁。针对这一问题，本文基于PSK和FSK调制的组合提出了一种新的抗转发干扰DS扩频结构，称之为抗干扰增强型系统。根据所提出的信号解调结构，本文推夺出最佳干扰情况下系统误比特率的解折表达式。最后，对误比特率的数值结果进行了分折，并提出了采用纠错编码的方法来改善AJES系统的可靠性。     

几乎最佳三进序列偶理论研究

提出一种具有良好自相关特性的周期相关信号,即几乎最佳三进序列偶,进一步丰富和完善了序列偶最佳相关信号理论。给出了几乎最佳三进序列偶的定义,研究了它的变换性质,并给出了它的一些存在的必要条件,同时研究了序列偶的谱特性,得到了序列偶的主、副峰值与每个序列的奇数位、偶数位元素之和的关系。     

一种新型的分段Logistic混沌扩频通信算法

混沌序列作为扩频系统中的扩频码,具有序列丰富、保密性好等特性。针对传统的Logistic混沌序列及其改进型在序列遍历性和随机性等方面不太理想的问题,提出了一种新型的分段Logistic混沌扩频通信算法。在分析了所提混沌序列的随机性、相关性、初值敏感性和Lyapunov指数的基础上,将其应用于扩频通信系统中。仿真结果表明:新序列较传统的Logistic混沌序列及其改进型作为扩频通信地址码,在误码率和信息保密特性方面有很大改善,从而证明了新算法的有效性。     

一种二级对称Logistic混沌扩频通信算法

混沌序列作为扩频系统中的扩频码,具有序列丰富,保密性好等特性,二维映射较一维映射的安全性更高。针对传统二维Logistic映射归一化自相关特性差,副瓣高,且在相关间隔非零时均值不为零的缺点,提出一种基于相空间重构的改进型二维Logistic映射,有效地改善了映射的相关特性,仿真实验验证了算法的有效性。进一步分析了映射的功率谱密度、最大Lyapunov指数和序列互相关性,实验结果表明,该算法较传统二维Logistic映射更适合于扩频通信。     

组合型涅沌扩频序列的性能分析

直接序列扩频系统中起扩展频谱作用的扩频码性能的好坏直接影响到系统性能的好坏,针对由Logistic映射,Chebyshev映射,Tent映射等一维混沌映射直接产生的混沌扩频序列若干次迭代后陷入循环的可能,由若干不同初值的Chebyshev映射产生的混沌序列组合成新的混沌扩频序列,给出了具体的构造方法。通过理论与统计仿真结果分析可知,该混沌序列的特性满足伪随机序列的要求,有效地避免了周期窗口的出现。改进后的序列保持了混沌序列的特性,产生方法简单,易于复制,很适合用于Ds／CDMA扩频通信系统中。     

混沌扩频测距方案研究

混沌序列以其相关性好、对初值敏感、保密性强等特性成为直接扩频通信系统中理想的扩频码。为充分发挥混沌序列测距的优点,在分析伪码测距的基本原理基础上,设计了两种混沌扩频测距的方案,利用数字匹配滤波器进行混沌码捕获的方法实现测距,分析了其测距的工作过程、捕获时间和测距精度。通过理论与仿真分析结果表明,利用混沌码作为扩频码实现测距是可行的,且具有高保密性、低截获和适合多目标测距等优点。