基于LabVIEW的帧同步码性能分析

针对不同类型通信系统中对高性能帧同步码需求,给出了一种实用的帧同步码性能分析及高性能帧同步码搜寻的解决方案。结合目前广泛使用的LabVIEW软件,突破了软件自身数据类型的约束,提出了一种LabVIEW软件下任意长度码穷举算法,并以此算法为基础设计性能分析软件,从误同步概率和局部自相关函数2个角度对帧同步码的性能进行了分析。根据分析的结果,给出了2种性能评价准则下的帧同步码的选择方法,并给出了具体范例。     

一种新型的帧同步码组:超巴克码

本文分析了数字传输系统中的假帧同步概率和假帧同步频数,导出了较为严密的假帧同步频数计算公式,提出了与一般不同的判别帧同步码组性能的理想曲线。在此基础上,向读者推荐一种新型的帧同步码组——SB码(超巴克码)。用它作帧同步码组时,性能优于巴克码。     

对AOS协议中卫星自适应帧的帧同步码识别

针对AOS协议中卫星自适应帧的帧同步码识别问题,在对传统的自相关算法进行研究的基础上,提出了一种改进的自相关算法进行分析和识别。该方法克服了传统自相关算法极易受到非同步码影响的缺点。首先对数据进行运算识别出帧长和同步码长,然后通过得到的帧长和同步码长计算出同步码起始位。仿真实验表明:该方法能够利用较少的数据快速准确地识别出帧同步码,并具有良好的容错性能。     

基于高阶统计处理技术的m-序列帧同步码识别

该文针对保密通信体制下帧同步码识别问题,在对m-序列采样后的三阶相关函数(TCF)和偏三阶相关函数进行研究的基础上,首次提出了基于偏三阶相关函数峰值特性的识别方法分析和判断帧长。该方法首先对同步码各位上的序列进行偏三阶相关函数运算,然后利用m-序列采样后的偏三阶相关函数峰值相似度高的特性区分信息码和同步码,最后通过进一步运算得到同步码的码长和起始位。仿真实验表明:该方法能够利用较少的数据快速准确地识别出帧同步码,并具有良好的容错性能。     

激光通信系统中多脉冲位置调制帧同步的实现

为了解决激光通信中符号同步传输效率低问题,采用了超帧同步取代符号同步方法。在分析多脉冲位置调制码型和帧长的特点基础上,详细分析了不同的组合巴克码做多脉冲位置调制超帧同步码的方法,计算了不同长度帧的同步码长度。仿真结果表明,这种方法能实现二进制数据的正确解调。该研究结果对提高激光通信同步性能具有一定的理论参考价值。     

GPS软件接收机导航电文提取的研究

导航电文提取中最重要的步骤是位同步和帧同步。传统的方法是先进行位同步再进行帧同步,并且算法复杂。文中提出了利用自相关函数直接进行帧同步的算法,该算法在实现帧同步的同时也实现了位同步。利用实际采集的GPS中频信号,基于计算机MATLAB软件平台,分别使用传统的方法和自相关函数算法完成帧同步和位同步。仿真结果表明两种方法均可以有效可靠地获得导航电文,自相关函数的算法更简单快捷。     

基于离散度分析的帧同步快速盲识别算法

本文针对协议类型未知条件下集中插入式帧同步的盲识别问题,首次提出了一种基于离散度分析的快速帧同步盲识别算法。首先,根据集中插入式帧同步的特点,通过分析比较同步码和帧内其他序列的相关性,得出集中插入式同步码都具有很小的相关旁瓣的结论;然后,根据离散度分析理论,通过计算序列的相对离散度值分析序列的相关性,利用上述方法对待识别数据进行循环切分并计算每个切分段的相对离散度值,达到准确切分帧同步码的目的;最后,通过分析各子切分序列的相对离散度值,实现同步码的准确识别。仿真试验验证了本文算法的有效性,表明识别算法不受同步码型和数据量的约束,并且算法的抗误码性能较好、识别速度较快,因此具有一定的工程应用价值。      

编码加扰序列的帧同步盲识别

在同步情况下,基于对偶码可有效重建线性扰码的反馈关系,但非合作通信方同样需要完成盲同步.在无噪声条件下,针对编码加扰序列的盲同步问题,结合反馈多项式检测提出了帧同步盲识别算法.利用初始帧同步中探测的反馈多项式倍式集,可同时完成扰码反馈多项式和扰码序列的估计.实现初始同步后,可借助解扰数据帧结构属性完成精确同步;然后,将算法推广到了含噪信道情况;最后,基于Walsh-Hadamard变换给出了检测统计量的规范计算方案,以降低计算复杂度.     

基于DSP Builder的巴克码检出设计及FPGA实现

巴克码是最常用的帧同步码组。为了实现巴克码组的有效检出,利用DSP Builder设计了一种新的13位巴克码识别器电路。在Matlab/Simulink中对设计的电路进行了纯数字仿真,然后将设计的系统载入到FPGA芯片中,运用硬件在回路仿真技术进行半实物仿真。结果表明,基于DSP Builder设计的巴克码检出电路简单易行、稳定可靠,达到了预期的要求。     

一种低信噪比环境下的符号同步改进算法

针对OFDM符号同步基本算法在低信噪比条件下定时度量值低和干扰峰严重的缺点,提出了一种改进算法。该算法在基于训练序列符号同步的典型算法基础上,对训练序列的帧结构进行了改进,将共轭序列带入到帧结构中,同时改变了度量函数的计算方法。改进后的算法在低信噪比条件下有5 d B的性能提升,且具有计算量小、受信噪比影响小和实现简单等优点。仿真验证了改进算法在低信噪比环境下的有效性。     

On generation and measurement of combined Barker codes

Combined Barker codes in which every bit of a Barker code is encoded by another Barker code are very useful as relatively long binary signals with good correlation properties. A code generator for the combined Barker code 13 × 4 is described in this paper. Measurements of the autocorrelation function and the power spectrum of this code are also presented and are compared with derived exact expressions.     

一种新的低/零自相关边峰训练序列设计方法

PN序列因其优良的自相关性而被广泛应用.然而,PN序列因其自相关函数存在众多边峰、序列长度必须为2^m-1(m∈Z)等而影响了其实用价值.本文提出了通过巴克码/正交巴克码/超巴克码与PN序列组合构造一种新的命名为低/零自相关(LZA)训练序列的设计方法.仿真证明:该法产生的LZA训练序列具有长度可以任意确定、除零时延处外该序列均有低/零自相关值、产生时所需储存容量和电路单元小、保密性高等优点.与众所周知的PN序列相比,LZA序列弥补了训练序列的不足,具有较高的理论意义和实用价值.     

新型短波信道探测序列研究

针对脉冲压缩体制短波信道探测对探测序列的自相关特性要求很高的问题,将周期自相关特性十分理想的Zadoff-Chu序列应用到短波信道探测中,设计了能充分利用其周期自相关特性的序列扩展方式,对Zadoff-Chu序列、m序列和巴克码的相关函数及相关函数的主旁瓣峰值比、品质因数、联合旁瓣电平率、峰均功率比四个参数进行了仿真和实测,对所得数据进行了讨论分析。分析表明:Zadoff-Chu序列比m序列和巴克码具有更好的自相关特性,其相关函数的主瓣峰值与旁瓣峰值之比、品质因数等四个参数比m序列和巴克码的相应参数更优越。     

A Barker signal transmitted over an ionospheric path

A rectangular radio pulse formed on the basis of the Barker code and transmitted over a long-distance ionospheric path is considered. The character of signal distortions and the rate of their increase are analyzed. The determining effect of the initial duration and carrier frequency of the signal on its current characteristics is revealed. For the decameter wavelength band, it is shown, that, when the parameters of the problem vary within a wide range, the autocorrelation function of a Barker signal is deformed, its center maximum being preserved and substantially spread.     

Finite-length binary phase codes for digital pulse compression

Binary phase codes for radar pulse compression giving compression ratios greater than 13 (the maximum-length Barker code) must generally be found by trial and error on a digital computer. Formulas are derived for the maximum number of codes of given length which have different autocorrelation functions, and it is shown how redundant codes can be recognised without evaluating the autocorrelation functions.     

二值映射相关Barker码研究

给出了二相序列非周期二值映射相关函数的定义，在该定义的基础上定义了二值映射相关Ｂａｒｋｅｒ码（简称二值加权Ｂａｒｋｅｒ码），并指出经典的二相序列的非周期相关函数和Ｂａｒｋｅｒ码是本文新定义的相关函数和Ｂａｒｋｅｒ码的特例。新定义的Ｂａｒｋｅｒ码比原意义的Ｂａｒｋｅｒ码多５个码字，而且对原意义下的Ｂａｒｋｅｒ码经加权处理后，可提高主副峰比（长为７的Ｂａｒｋｅｒ码提高２．５ｄＢ，长为１１的Ｂａｒｋｅｒ码提高１．５７ｄＢ），计算机搜索结果证明长度大于１３、小于３１的二值加权Ｂａｒｋｅｒ码是不存在的。     

On n-phase Barker sequences

An n-phase Barker sequence can be easily distinguished from the time-shifted versions of itself. This property is important for such applications as radar systems, synchronization systems, and spread-spectrum communications systems. The authors study some transformations on n-phase Barker sequences. Also, they give an efficient algorithm for finding sextic Barker sequences. Through an exhaustive computer search, numerical data for n-phase Barker sequences are given. Specifically, they extend the list of known n-phase Barker sequences to length L=19     

Polyphase Barker sequences

Polyphase sequences are time-discrete complex sequences with constant magnitude and variable phase. In this letter polyphase sequences with aperiodic autocorrelation function (ACF) sidelobes of values less than or equal to 1 are presented. Such sequences are called Barker sequences. Binary Barker sequences with elements 1 or -1 are only known up to 13 elements. Now, with an iteration scheme, polyphase Barker sequences are found up to 25 elements, except for 20 elements.<>     

A pair of asymmetric weighting receivers and polyphase codes for efficient aperiodic correlations

Sequences with low autocorrelation levels are highly desirable in digital communication. Conventional sidelobe reduction techniques have suffered from performance degradations in range resolutions and signal-to-noise ratio (SNR) gains. In this paper we propose a way to synthesize amplitude weight correlators for polyphase codes. These weighted codes generate sidelobes that are lower than those found in Barker codes. The sidelobe level is kept uniformly flat over all time delays while the range resolution loss is prevented. Unlike the Barker codes, the proposed technique is not limited by the code length. The technique is easy to implement and incurs a minimal SNR loss.