混沌跳频通信系统的设计与仿真

跳频通信系统的关键技术是跳频序列的同步。本文利用混沌信号Logistic序列作跳频码,取代跳频通信中的伪随机序列,并采用动态双频同步方案使同步头信号同步,解决了混沌跳频序列的同步难题,进而实现发射系统和接收系统的混沌同步。在Matlab7.0/Simulink动态仿真平台,搭建了一个基于该同步方案的跳频通信系统,仿真结果表明该同步方案用于跳频通信可获得满意的通信效果。     

基于FPGA的跳频通信系统开发

为了提高通信的抗干扰和保密性,对跳频通信进行了研究,通过分析跳频通信的实现方式,提出基于FPGA的跳频通信系统实现方案。该方案中发端信号采用QPSK调制,接收端采用超外差接收以达到减少噪声和提高接收灵敏度的效果,接收端跳频同步采用等待自同步的跳频捕获和基于延迟锁相环的跳频跟踪。测试结果表明所设计的跳频通信系统可以正确实现跳频通信。与传统跳频通信实现方案相比,该方案具有灵活性强、开发周期短、开发费用低等优点。     

超高速跳频信号源的设计与实现

跳频速率和带宽是决定跳频系统抗干扰性能的重要参数。基于软件无线电设计思想和架构,研究超高速宽带跳频信号源的关键技术与实现方法。在以FPGA为核心的数据处理模块上进行基带信号产生,并通过FPGA对AD9957的控制,结合乒乓操作,使跳频切换的不稳定时间限制在纳秒级,最终实现中频频段的高速跳频信号产生。测试表明,基于该技术设计的超高速跳频信号源能够稳定实现40~240 MHz宽频带范围内200 k Hops/s跳频信号有效模拟。最后分析了超高速跳频信号源的抗干扰性能,并给出了实验结果。     

基于FPGA的差分跳频信号产生电路研究

为提高跳频通信的抗干扰能力，设计一个基于FPGA差分跳频信号的产生电路，首先提出差分跳频通信机理，然后提出基于FPGA差分跳频信号电路实现的技术过程，设计差分跳频信号产生的关键模块，最后实现差分跳频信号的产生。以此完成基于FPGA差分跳频信号产生电路的实现。通过解调后的传输数据与初始设置的传输数据做对比，结果表明，此次基于FPGA差分跳频信号产生电路正确实现，研究为后续进一步提高跳频通信的抗干扰能力具备一定的借鉴意义。     

基于DSP/FPGA的超高速跳频系统基带设计与实现

介绍某超高速跳频通信系统基带部分的设计与实现,该系统选用2FSK调制方式,并选择合适跳频频带以抑制镜像频率;讨论了跳频器、跳频序列、快速位同步以及跳频图案同步以及跳频信号解调等跳频通信系统的关键技术,给出了基于DSP和FPGA的发射/接收系统的详细软/硬件架构设计及关键核心模块的设计方案,最后给出系统的实测结果。     

基于DSP的短波跳频频率合成器的设计

针对传统跳频通信系统跳频器的频率转换速度慢、分辨率低等不足,设计了基于现代数字信号处理和直接数字频率合成技术的高性能跳频器,采用高速数字信号处理器(DSP)和直接数字频率合成器(DDS)来完成跳频器的功能,以m序列为跳频序列;DSP采用TI公司的TMS320VC5402,它一方面作为DDS芯片的控制器,控制DDS芯片的工作;另一方面产生m序列;DDS芯片采用ADI公司的AD9852,它在DSP的控制下完成频率合成,同时还可以实现数字调制;跳频信号输出后经测试系统进行检测,输出幅度随频率变化的阶梯波,以此来测试系统输出跳频信号的性能.     

跳频无线网多用户检测算法及SOPC实现

多个跳频(FH)网络共存时,不同网络用户由于频率冲突而相互干扰。本文基于二维谐波恢复原理,提出一种联合跳频时间和频率估计的多用户检测算法。随后基于SOPC片上可编程系统硬件实现了该算法。仿真实验表明该算法可以在未知跳频速率、频率偏移以及跳频图案等参数的情况下拆分多个发生频率冲突的跳频信号。     

基于FPGA＋DSP的跳频电台传输系统

高速率跳频、高带宽技术是提高跳频发射机性能的关键,本文结合软件无线电思想和架构,提出一种基于FPGA＋DSP的跳频电台传输系统的设计方案,该系统兼容多种调制方式和跳频速率及数码率。系统采用上下变频器作为系统基带信号与中频信号之间的频率转换器,还给出了系统电路原理图和程序流程图。     

基于HOG-SVM的跳频信号检测识别算法

针对非合作通信场景下的跳频信号自动化检测识别问题,本文提出了一种基于方向梯度直方图与支持向量机的跳频信号检测识别算法。该算法将无线通信信号转化为包含时间、频率和幅度的时频瀑布图,采用方向梯度直方图特征提取算法将不同跳频序列在瀑布图上产生的独特结构特征提取出来。然后利用支持向量机将特征序列映射到高维空间,通过寻找最大间隔分离超平面,实现跳频信号的检测与多种跳频序列的识别,并依此建立跳频信号检测识别原型系统。最后在室内多径信道环境下进行了测试验证,该算法能够完全自动化的精确检测到开放电磁环境下的跳频信号并且能够实现对多种跳频序列的识别。在信干噪比不超过20dB时,针对不同跳频序列的平均识别正确率能够达到98.01%。     

基于欠定盲分离的同步/异步跳频网台分选方法

研究无线通信网台分选优化问题,现有的跳频网台分选大多要求阵元数必须大于信号数,由于在实际应用中常常很难满足,为了用有限的阵元数分选尽可能多的跳频信号,提出了一种基于欠定盲分离的跳频信号分选方法.根据跳频信号具有良好的时频稀疏性,依据稀疏分量分析的“两步法”思路,首先用单源点聚类方法估计混合矩阵;然后利用子空间投影方法分离各跳频信号,从而实现了跳频信号的欠定盲分离.仿真结果表明了改进方法的有效性,为通信网分选优化提供了参考.     

自适应短波通信系统跳频信号时差定位方法

短波通信在拓宽应用广泛性与普适性的同时,也存在信号跳频与难以监管问题。以自适应短波通信系统为研究对象,提出一种跳频信号时差定位方法。分析自适应短波通信系统的天波传输信道电离层特性、短波传播形式与跳频信号特点,利用离散频谱与傅里叶基,构建基于平坦衰落信道的跳频信号定位模型,根据架构的模型似然函数与互相关函数矩阵,获取目标方位定位最大似然估计,实现跳频信号时差定位。采用三个信号接收站与一个控制处理中心构成自适应短波通信系统,经过外场试验环境,展开信号源信号与无人机遥控跳频信号的时差定位试验,依据对比实验结果可知,所提方法能够有效定位目标信号,且定位精度具有显著的优越性,验证了方法的正确性与可行性,并为日后的研究工作提供了一定的参考价值。     

用于冷原子干涉仪激光时序控制的DDS跳频系统设计与实现

为了满足冷原子干涉实验对时序控制的需求,设计并实现了一个基于LABVIEW软件的激光时序控制DDS系统,其工作过程为通过设计的LABVIEW上位机软件输入需要产生的频率和频率间隔时间,ARM芯片根据LABVIEW软件发送来的控制信息实现对射频信号芯片的控制,CPLD芯片用来控制射频信号之间的时间间隔,最后DDS芯片产生与控制信息相对应的射频信号。与目前同类装置相比,系统实现了跳频时间和频率更加精确和工作稳定性更好。经过系统的调试分析以及性能测试,DDS跳频系统能够满足原子干涉仪激光时序控制需求。通过测试DDS装置,DDS装置能够输出准确输出射频频率值,并且射频频率时间间隔能精确到微秒。DDS装置可以有效控制冷原子干涉仪的激光时序,在探询时间为120毫秒且重复率为2.2赫兹的情况下,冷原子重力仪的重力测量灵敏度达到 。     

基于DSPBuilder的混沌跳频通信系统设计

根据混沌迭代方程简单,对初始值的敏感依赖性,利用DDS高频率分辨力并在频率切换时能保持相位连续的优点来产生频率跳变的载波信号,然后基于BPSK调制解调原理,设计了一个频点数为256、起始频率为1.5MHz、频率间隔为25kHz的混沌跳频通信系统;用Matlab/Simulink下的DSPBuilder工具箱内的模块对设计进行建模并仿真,仿真结果验证了设计的正确性;此设计修改方便,只要对DSPBuilder模块库中的模块参数进行设置即可完成,加快了研究速度。     

IFF系统中跳频抗干扰技术的研究

本文从敌我识别系统所采取的抗干扰措施角度出发,介绍了IFF系统中跳频抗干扰技术的应用原理,并对跳频技术的信号进行了分析。并研究了采用跳频抗干扰技术后,干扰机采用阻塞式致盲压制干扰下对IFF抗干扰系统的影响,通过仿真实验,得出了在模式4的环境中,噪声调幅、调频、调相干扰下误码率的分析数据。仿真结果说明了IFF系统采取跳频抗干扰措施,不仅有助于提高IFF系统的抗干扰性能和较低信号被截获概率,而且为IFF系统今后的深入研究与改进提供了重要的参考价值。     

基于粒子群算法的跳频信号参数估计*

针对基于时频分布的参数估计存在信噪比阈值和低信噪比下方差大的问题,提出了一种基于多峰优化粒子群算法的跳频信号参数估计新算法。该算法首先将跳频信号分解为时频原子的线性组合,然后由匹配原子获取跳频信号的参数估计。仿真结果表明,基于改进的物种形成粒子群算法能够搜索到与跳频信号分量相匹配的原子,与平滑伪魏格纳分布相比,提出的参数估计算法在低信噪比下具有较小的估计方差,更加适宜于电子战的实际应用。     

基于异步时钟序列的分布式认知跳频算法

为了解决传统跳频算法对动态、复杂电磁干扰环境适应能力不足的难题,以及克服现有跳频算法在分布式通信环境下对公共控制信道和统一时钟源的依赖,提出了一种基于异步时钟序列的分布式认知跳频算法。该算法通过建立认知跳频通信系统模型,分析其通信过程中面临的关键问题,设计了一种应用于分布式跳频通信环境的异步时钟结构序列。基于该序列的分布式认知跳频算法不依赖于任何公共控制信道和统一时钟源,能够在复杂电磁干扰环境下达到高效抗干扰通信的效果。验证实验结果表明,针对典型的窄带、宽带噪声干扰、部分频段干扰以及随机干扰,所提算法的抗干扰性能均显著优于传统的跳频通信算法以及现有的公用控制信道认知跳频算法。     

基于FPGA的高速宽带跳频发射机的中频设计

结合软件无线电思想和架构,利用Altera EP3C16F484C6作为中频信号处理器,设计了一种基于统一硬件架构的数字化高速宽带跳频发射机,实现跳频速率125 kHops/s,跳频带宽320 MHz。     

一种超低相位噪声频率合成源方案设计

频率合成源是射频发生和频谱分析中最重要的组成之一,评价合成源性能指标的是输出信号的相位噪声、杂散、频率分辨率和频率切换时间.本文通过分析传统锁相环原理,提出一种通用的超低相位噪声合成源设计方案（带宽100MHz以内）.在锁相环基础上,通过引入直接数字合成（Direct digital synthesizer,DDS）混频鉴相技术,使得到的射频信号理论值达到0.1mHz的频率分辨率,同时将带内相位噪声指标优化17dB以上.新方案同时兼顾了杂散和频率切换时间指标,保障合成源的输出信号稳定可靠,使其在自动测试领域拥有广阔的应用前景.