基于频域差分的智能电表扩频信号捕获算法

电表信号功耗低、扩频序列较短,因此在低信噪比和多普勒频偏下实现突发信号的精准捕获是接收机设计的重点。针对部分匹配滤波-快速傅里叶变换(PMF-FFT)算法非相干积累后信噪比增益不足的问题,引入了一种基于频域差分非相干的PMF-FFT算法,消除了非相干平方损耗对捕获增益的影响;进一步结合通信环境提出了一种改进频域差分非相干算法,研究对突发直接序列扩频信号的捕获,实现智能电表接收端无线信号的粗同步。仿真实验表明,在消耗相同计算资源的情况下,改进算法的信噪比增益高于传统非相干积累法。     

一种改进的DSSS系统的码捕获技术

针对低信噪比条件下直接序列扩频(DSSS)系统的码捕获问题,提出了差分非相干累加的PN码捕获技术。研究了差分相干与差分非相干码捕获技术的工作性能,仿真结果表明,差分非相干码捕获技术具有更强的抗载波频偏能力。在此基础上,克服调制数据对码捕获的影响,提出了一种改进的差分非相干码捕获技术,即差分非相干累加的码捕获技术。仿真研究证明了差分非相干累加码捕获技术比差分非相干码捕获技术有4 dB的改善,其更能适应低信噪比条件工作。     

非相干直接序列扩频信号的定时估计

首先分析了定时恢复在非相干直接序列扩频中的必要性,然后利用滑动平均器将解扩后的非相干扩频信号等效为高倍采样的非扩频信号,最后选择了一种适合于非扩频信号定时估计的算法,并将该算法用于非相干扩频信号的定时估计。仿真表明,该算法性能满足非相干直接序列扩频信号对定时估计误差的要求。     

非相干扩频捕获的匹配滤波器参数分析

在直接序列扩频传输系统中,接收端通常利用匹配滤波器实现扩频信号的初始捕获,扩频码同步时匹配滤波器的输出信噪比是决定捕获性能的一个重要因素。针对非相干直接序列扩频信号,通过理论推导和仿真验证得到了匹配滤波器输出信噪比与载波频差、扩频比以及匹配滤波器参数之间的关系,该结论可以为匹配滤波器的设计提供依据。     

基于FPGA的直序扩频系统的同步设计

针对直序扩频系统中伪随机码同步捕获的问题,提出了一种扩频码捕获方法,来解决低信噪比条件下伪码序列的捕获问题。首先对直接序列扩频系统做了讨论,而后重点研究了匹配滤波器法的原理及其功能,研究了利用数字匹配滤波器法对扩频码序列进行同步捕获,从而解决了在扩频系统中对伪码的快速捕获,并在Altera公司的Quartus Ⅱ软件平...     

数字化扩频接收机中扩频序列的快速捕获

扩频序列的快速捕获是扩频系统中的关键技术之一。根据扩频序列的相关特性,基于一种辅助序列及二分法,提出数字化扩频接收机中扩频序列的快速捕获方法,并对其性能进行了详细的分析。分析表明:与传统的单积分顺序搜索捕获方法相比,该捕获方法可以大大降低系统的捕获时间。     

基于截断非相干累加的长码捕获方法

随着电子对抗的逐渐加剧,卫星信号的扩频体制日益复杂,对接收端的扩频码捕获造成了严峻挑战。提出一种基于截断非相干累加的Y码捕获方法,该方法以W码和P码的特定时序关系为先验知识,通过对Y码信号的截断处理、FFT相关和多段数据的非相干累加,实现低信噪比条件下的Y码信号捕获。仿真结果表明,由于加密W码的干扰,传统捕获方法已无法完成Y码信号的有效捕获,而所提截断非相干累加法仍可实现捕获,具有显著优势。     

扩频通信中PN码序列的捕获

扩频信号的捕获与跟踪是扩频接收机进行定位解扩的基础,文中基于FPGA进行了扩频信号捕获与跟踪的设计实现。分析了该方案的匹配滤波器、载波跟踪环、码跟踪环的设计与实现方法。并通过BPSK调制,使用非相干扩频通信的PN码并行捕获算法实现信号的捕获。     

一种直扩系统中伪码的二维捕获方法

针对直接序列扩频（DSSS）通信系统中,在低信噪比环境下,由于多普勒频移或振荡器不稳定存在频差的伪随机序列（伪码）捕获问题,提出了一种捕获方法。该方法利用并行频率搜索的方法对频差进行补偿,基于快速傅里叶变换（FFT）进行伪码相位搜索,利用非相干累加来解决低信噪比问题。对原理进行了分析,对方法进行了蒙特卡罗仿真,结果表明,在信噪比达-30dB条件下,该方法有较高的检测概率。     

扩频调制的伪码跟踪技术分析

在直接序列扩频传输系统中,接收端通常利用匹配滤波器实现扩频信号的初始同步,利用伪码跟踪环实现本地码字对其相位的精确跟踪。伪码跟踪的准确性直接影响解扩的性能。伪码跟踪中采用归一化的鉴相算法,通过合理的环路参数、相干累加长度和非相干累加次数设计,可以提高伪码跟踪的准确性。针对直接序列扩频信号,通过理论和仿真分析得到了码跟踪环中的相干累加长度和非相干累加次数这2个关键参数与载波频差、扩频比以及误码率之间的关系,可以为扩频码定时跟踪的设计提供依据。     

一种新型的基于相位域处理的基带DSSS信号接收方法

In this paper, the phase characteristic disturbance model for baseband direct sequence spread spectrum (DSSS) signal in additive white Gaussian noise (AWGN) environment is established, and the probability density function (PDF) of phase characteristic disturbance is obtained. Then a novel receiver model for baseband DSSS signal based on maximum likelihood (ML) criterion is proposed. The simulation results show that, comparing with correlation scheme, the performance of the proposed method for baseband DSSS signal is 1dB worse in AWGN environment. However, if there is narrow interference in the AWGN environment, the proposed method will show better performance up to 2.5dB, and it has good adaptive resistance to narrowband interference located in different frequency points. This method could be used as an alterative communication scheme for military circumstance when existing strong narrowband interference of various frequencies.     

直扩-变换域滤波接收机设计与实现

直接序列扩频具有抗干扰能力强、截获概率低等优点,因此在军用和民用通信中得到广泛的应用,变换域滤波技术可以抑制直扩系统中的强窄带干扰,尤其是时变窄带干扰,干扰信号的功率大大减少了,从而提高了信噪比。直扩接收机中采用变换域滤波技术是提高无线通信设备抗干扰能力的理想方案之一。在原理分析的基础上,给出了直扩-变换域滤波接收机关键模块的具体实现方案。对该接收机的实现具有较高的参考和实用价值。     

一种有效的直扩系统抗干扰算法研究

针对直接序列扩频系统（DSSS）中可能出现的chirp-like干扰,提出了一种有效的基于匹配信号变换（MST）的干扰抑制算法——干扰重构算法。该算法应用已有的MST快速实现方案设计而成。仿真结果表明,该算法能够有效抑制DSSS系统中线性、非线性chirp-like干扰。与其他一些抗干扰算法的仿真比较表明,该算法具有误码性能好、稳健性强、计算量小、实现更为简单等优点,具有良好的应用前景。     

一种基于改进残差神经网络的直扩信号感知方法

非合作条件下直扩信号感知问题一直是通信对抗领域研究的热点，传统的感知方法在低信噪比条件下性能下降严重。为有效提升直扩信号感知的性能，提出了一种基于改进残差神经网络的直扩信号感知方法。首先，通过广义互相关算法，快速提取直扩信号的相关峰特性；然后，以残差神经网络为基础，融合注意力机制，建立网络模型，分析识别抽象特征；最后，在仿真的数据集中进行实验验证。结果表明，相较于时域自相关法、卷积神经网络法等，所提方法具备更好的感知效果，能够在信噪比为-16 dB的情形下有效地感知直扩信号。     

基于相关-循环谱方法的DSSS／BPSK信号检测与识别

在通信侦察、频谱监测等非协作通信领域,直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)信号得到广泛应用。但其低功率谱密度发射的隐蔽性,抗干扰能力强等特点增加了通信对抗中信号截获、检测和分析的难度。低信噪比情况下,针对DSSS/BPSK信号与同调制类型窄带BPSK信号的辨别问题,利用直扩信号的循环平稳性、扩频序列的周期性和良好的自相关性,给出相关-循环谱算法,进行直扩信号的检测识别。对该算法进行了仿真实验,并与相关积累法和倒谱法比较,实验结果说明该算法具有更低的信噪比容限和更高的检测识别正确率。     

复杂环境下直扩信号侦察技术

侦察设备和目标存在径向速度变化导致接收信号存在多普勒频率变化,这将导致常规方法无法完成直接序列扩频信号(Direct-Sequency Spread Spectrum,DSSS)侦察。针对该情况研究了多普勒频率变化对常规检测方法的影响。提出一种针对多普勒频率变化时的直接序列扩频信号侦察技术,新技术消除了多普勒变化带来的影响,恢复了直接序列扩频信号的周期特征,能够在复杂环境低信噪比情况下完成直接序列扩频的检测和参数估计。理论分析和仿真验证表明该方法具有运算量小、精度高和易于硬件实现的特点。     

一种突发直扩接收机的快速载波同步方案

在突发直接序列扩频接收机中,当捕获信号后,需要在较短的导频符号长度内快速实现载波同步,结合所涉及的项目,为了达到这一目的,采用了一种FFT校频＋锁频环＋数字Costas环的快速载波同步方法;并在项目指标所要求的信噪比下,在Matlab上做了算法仿真实验;仿真结果表明该方法可以在规定导频序列长度内快速实现载波同步,实现用户数据的正确解调;该方法具有可纠正频偏范围大,实现同步速度快,方法结构简单,能在低信噪比环境下稳定工作的特点。     

基于DS扩频信号的自适应门限双积分滑动相关捕获算法

提出了一种基于直接序列扩频信号的双积分滑动相关捕获算法,同时使用两组相关器联合进行码相位的捕获,捕获的门限采用CAFR(常虚警率)自适应控制方式。文中给出了这个捕获方案的数学模型,并进行了具体分析。实验表明,利用FPGA实现这种捕获算法,不仅具有较高的性价比,而且衡量PN码捕获的最关键指标——平均捕获时间也大大少于常规捕获方法。     

直扩信号的深度盲检测方法研究

提出一种基于四阶累积量切片和非线性滤波的直扩信号盲检测算法,新方法充分利用四阶累积量能有效提取直扩信号谐频分量的特性,结合了非线性滤波能深度抑制背景噪声的优点,极大降低了直扩信号的检测和参数估计的门限。理论分析和仿真试验表明,新算法可以实现在超低信噪比下DSSS/BPSK信号的检测和扩频码周期的精确估计,具有计算量小、检测概率高的特点,易于工程实现。     

一种基于通信卫星信号转发的卫星导航信号增强方法

该文提出一种利用地球同步轨道(GEO)通信卫星信号转发实现卫星导航信号增强的方法。在信号发射端,利用卫星导航信号直接序列扩频(DSSS)的低功率信号特性,在满足一定通信信号误码率(BER)要求的前提下,将导航中心产生的功率受控弱卫星导航增强信号在所选GEO卫星通信频段上进行载波调制与转发。而在接收端,利用频移(FRESH)滤波器以及一定的自适应信号抵消算法,可有效去除强通信信号的干扰并分离出弱卫星导航增强信号。仿真结果表明,对于分离出的弱卫星导航增强信号,在其对应的功率控制范围内可具有较好的跟踪与捕获性能,由此也验证了所提方法的有效性。