一种基于DSP的高动态DS/FH混合扩频接收机

本文首先介绍了跳频和直扩快速捕获的原理以及相应的跟踪算法,然后提出了一种基于DSP技术的高动态DS/FH混合扩频接收机的设计和实现方案,并进行了详细的分析.     

几种典型的扩频通信方法分析

文中阐述了扩频通信系统的优势,介绍了扩频通信几种典型的扩频方法（包括直接序列扩频、跳频扩频和直扩/跳频混合扩频）并分析了各种方法的优点及其应用领域。     

一种高速跳频速率下的DS/FH系统的设计

随着现代通信抗干扰能力需求的增加,对混合扩频系统的研究越来越深入,而高速跳频系统的实现,则适应了当前无线通信对强抗干扰能力的需求。本文设计并实现了一种适用于高速跳频的DS/FH混合扩频系统下的跳频捕获和直扩伪码捕获方法,并采用了具有鲁棒性的非相干数据解调技术,完成了系统的FPGA实现和调试。实际测试表明,系统能够实现在一定的扩频增益和20000hop/s的跳频速率下,传输速率大于19.6kbit/s,满足工程需要。     

基于FPGA的低截获概率卫星测控信号捕获系统

提出了一种基于FPGA的低截获概率卫星测控信号捕获解决方案。基于AD+FPGA的硬件架构完成了带宽为200MHz的跳频和直接序列扩频混合扩频信号的解跳、解扩,实现了基于Xilinx的快速傅里叶变换IP核的扩频码的快速滑动码相关,以及多跳积分结果的相干累加,并采用相对门限法进行了捕获判决。板上试验结果证明了该方案的捕获性能,最大捕获时间小于4 s,捕获概率达到99%,虚警概率小于0.001。该系统已应用于北斗二代导航MEO卫星测控链路。     

基于编码扩频的DS/FH混合扩频同步技术研究

扩频通信是现代通信系统中的一种新兴通信方式,具有较强的抗干能力,提出一种适用于高速跳频加直扩混合扩频系统的同步技术以及混合系统的实现方案。本系统基于编码扩频的理论,利用数字匹配滤波器一次性完成系统直扩信号的同步和解码,大大缩短系统同步时间,简化电路设计。同时,在跳频过程中采用宽间隔跳频图案进一步提高了系统的抗干扰性能,合理利用资源,对实际系统的开发和设计具有一定的应用价值。     

基于迭代信息传递技术的直扩信号捕获

随着对直扩系统抗干扰性和隐蔽性要求的不断提高,作为扩频码的PN码序列的周期长度也在不断的增长,因此,如何实现长PN码直扩信号的快速捕获成为系统实现的关键问题之一.针对此问题,提出将基于图模型的迭代信息传递算法(IMPA)应用于直扩信号捕获.直扩信号捕获根据接收信号的信道信息直接生成与接收信号序列粗同步的本地伪码序列,改变了传统捕获方法中本地伪码序列的生成方式,大大缩短了信号的捕获时间.详细说明了基于该技术的直扩信号捕获的实现原理和实现方法,并对基于该技术的直扩信号捕获进行了仿真.仿真结果表明该方法能够在低信噪比下实现信号的快速捕获,而且实现的复杂度较低.     

基于多片FPGA的FHDS卫星测控信号捕获设计

多片FPGA组成的星形系统可解决跳频和直接序列混合扩频(FHDS)卫星测控信号大时延差高动态条件下的快速捕获问题。捕获搜索时采用1"主"+N"副"形式的Multi-FPGA组分时进行多普勒搜索,主FPGA实现捕获控制和快速解跳解扩,其余N片FPGA实现码片以下时间差的精细搜索和相干累积。针对信号体制和捕获性能需求,所有芯片均采用Xilinx公司的基于RAM的XQR4VFX系列。本设计解决了单片宇航级FPGA资源受限条件下复杂捕获问题,具有FPGA配置文件数目少、成本低、功耗低的优点。     

正交码时分多子信道扩谱系统的伪码捕获技术

在提高无人机数据链的抗干扰能力优化问题的研究中,无人机信道存在多普勒频移问题.为解决上述问题,提出正交码时分多子信道扩谱系统.新系统与传统混合扩频系统相比,具有较强的抗干扰能力,使子信道伪码的快速捕获达到系统同步.无人机通信链路中,载体动态性引入的多普勒频移对正交码时分多子信道扩谱系统的收子信道伪码捕获造成了较大困难.在高动态多普勒存在的条件下,传统的伪码捕获方法捕获时间较长.针对正交码时分多子信道扩谱系统的特点,提出了一种改进的频域并行搜索算法,解决了高动态环境下多子信道伪码的快速捕获问题.仿真结果表明,改进方法与二维搜索法相比,在相同条件下伪码捕获时间大大缩短,实时性强且简单有效.     

DS/FH混合扩频接收机解扩及同步技术的FPGA实现

研究采用编码扩频的DS/FH混合扩频接收机的核心模块——同步及解扩部分的FPGA实现结构。将多种专用芯片的功能集成在一片大规模FPGA芯片上,实现了接收机的高度集成化、小型化。伪码的串并混合捕获算法及跳频同步算法等均采用硬件完成,提高了捕获速度。实验结果证明该方案是正确可行的。     

基于Nios Ⅱ的多用途扩频信号源组件设计

扩频信号源是扩频系统的重要组成设备,可以为扩频接收机提供各种形式的扩频信号(如直扩、跳频等).针对目前市场上的扩频信号源价格昂贵.采用专用的扩频芯片也存在扩展和升级性能较差的问题,提出采用Nios Ⅱ软核处理器来实现性价比高且能够灵活改变调制方式的扩频信号源,将Nios Ⅱ的自定义组件技术与扩频信号源的产生原理相结合,设计出了一种基于NiosⅡ的扩频信号源自定义组件.此组件拥有直扩和跳频两种可选的调制方式,并且具有各种可控制的参数.在应用时利用SOPC(可编程片上系统)技术,只需在Nios Ⅱ系统中加入此组件并在顶层软件中调用该组件驱动函数库的函数即可产生多种调制方式的扩频信号.