递归时频重排算法在跳频信号参数估计中的应用

为了有效分析跳频信号并估计其参数, 引入一种短时傅里叶变换的快速算法, 为改善其时频聚集性, 将该算法推广到重排域。该算法降低了参数估计的算法复杂度。最后,在跳频系统中对该算法的性能进行了仿真与分析。     

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。     

基于FFT和相干累积的DS/FH测控信号捕获算法

对于某种相干跳频和直接序列扩频结合的抗干扰测控信号,捕获时存在码相位快速搜索和大时差大多普勒条件下相干累积的问题。本文采用基于FFT并行相关的分段码相关算法,实现积分时长为单个跳频段的快速码相位滑动相关;采用相位补偿算法,补偿各个跳频段间因时间差、跳频频率和多普勒导致的相位差,实现了较大多普勒频偏条件下跳频段之间的相干累加。分析了相位补偿算法的累积损耗和时间复杂度,仿真试验证实了检测性能。与非相干累加相比,本算法消除了大时差大多普勒条件对信号长时间相干累积的影响,在某信号体制下检测性能提升9dB左右,代价是算法复杂度随捕获时间分辨率的增加而线性增加。     

适用于GPS软件接收机的弱信号捕获方法

为了解决全球定位系统(GPS)软件接收机中弱信号捕获存在灵敏度和运算效率低的问题,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)改进的差分相干累积算法。通过对去载波后的中频信号进行块累加处理,解决了相干积分时间的限制;根据FFT频移特性,采用多普勒圆周移位搜索替代频率补偿搜索,减少了FFT运算量;同时采用了不同的下变频,降低了频域分量间的损耗;对相干积分结果进行了差分相干累积,相对于传统的非相干累积,提高了信噪比。实验结果表明,该算法在-39dB的低信噪比环境下仍能捕获到所有微弱信号,具有较高的灵敏度和运算效率。     

跳频扩频技术在蓝牙中的应用

蓝牙（Bluetooth)技术是目前一项十分先进的无线网络技术,文章介绍了蓝牙的工作原理,并着重介绍了扩展频谱通信中的跳频技术在蓝牙中的应用。     

基于STFT时频比算法的跳频信号盲分离

威格纳—威利分布(WVD)算法会引起交叉项干扰,快速独立分量分析(FastICA)算法会使分离信号的幅度、相位等参数较源信号发生变化,针对这些算法存在的误差问题,结合跳频信号的特点,提出一种基于短时傅里叶变换时频比的跳频信号盲分离法。仿真实验表明,这种算法能够有效地分离出多个跳频信号,比FastICA算法更准确。     

基于电离层网格辅助的卫星快跳频信号快速捕获算法*

卫星抗干扰通信系统中,采用相干快速跳频信号能有效提高信号抗转发式干扰和抗截获能力。由于电离层色散的存在,快跳频信号捕获时需要搜索电离层TEC值以消除电离层传播延迟。地面站采用全球电离层垂直电子总数(VTEC)网格信息辅助跳频信号捕获,利用卫星仰角信息得到传播路径上TEC值及各频点传播延迟,据此调整各频点内积分结果实现多频点相干积分,降低捕获搜索维度。推导出电离层VTEC网格精度误差导致的捕获能量损失,克服了电离层色散对相干BPSK跳频信号相干累积的影响,分析了本算法相对搜索TEC算法的简化效益,研究结果对不同频带的卫星跳频信号同步具有参考价值。     

DS/FH混合扩频信号捕获方法筒述

介绍了DS/FH混合扩频信号的一般捕获过程,说明了跳频的捕获方法,并结合混合扩频中跳频捕获受直扩制约的特点,介绍了运用快速扫描和导频信道进行跳频快捕方法.根据混合扩频中直扩要在一个跳频间隔内完成捕获的要求,详细介绍了基于FFT伪码并行和基于PMF-FFT载波并行的直扩快速捕获方法,并对其改进的方面进行了讨论.     

基于CASH-CFAR的跳频信号检测

为解决复杂短波环境下跳频信号检测概率低的问题,提出了一种基于恒虚警概率(CFAR)的稳健的跳频信号检测算法.分析了CASH-CFAR算法,为了提高运算速度对其进行了一定的改进,根据跳频信号的特点将其扩展到二维并应用到时频谱图上检测跳频信号,通过形态学图像处理方法滤除噪声.仿真实验结果表明,该方法能够在低信噪比情况下有效地检测跳频信号,并同时抑制定频干扰,检测率较高,运算速度快.     

基于优化扩频发射信号超声多生命体定位方法

震后超声多生命体定位系统受到噪声及串扰的影响导致错误的定位结果并降低系统的工作效率。为提高超声多生命体定位性能,提出了混沌编码和二值相移键控调制法构造超声传感器发射端的扩频发射信号,相关技术被用于接收端解扩。为获得最佳的相关效果,采用遗传算法优化Ulam-von Neumann变换混沌序列初值。在模拟震后环境中,优化扩频发射信号作用于超声多生命体定位系统进行了实验验证。实验结果表明,所提优化扩频发射信号可实现多个生命体同时定位,定位绝对误差在3.9 cm以内。     

Multi channel frequency hopping spread spectrum signaling using code M-ary frequency shift keying

In this paper we have proposed code M-ary frequency shift keying technique based frequency hopping (CMFSK/FH) spread spectrum signaling for multi channel. In this technique, taking one bit from each channel, we have constructed data word (called as symbol) for CMFSK system and corresponding to each state of data word, the transmitter generates a frequency, which is selected and amplified for transmission. The received signal in the receiver is tuned to each transmitted frequency and decoded for separation of channels. Here, we have developed simulation model for bit error rate (BER) performance analysis of CMFSK/FH system and compared the same with analytical results of BER. It is seen that simulation model is matched closely with analytical result. The BER performance for CMFSK/FH is better than that of existing FH system. It is also seen that the BER decreases with increase of frequency hop size.     

一种改进的基于扩频信号的混响产生模型

提出了一种某一时刻有贡献的散射体数目随时间变化的方法,并将对散射信号的求和转换为对信号与散射特性函数的卷积,简化了计算方法。仿真中,利用扩频信号作为发射信号对海面混响进行了模拟,对比分析了混响的频谱与发射信号频谱之间的关系,验证了混响瞬时值和幅值包络的分布函数。仿真和分析结果表明,混响模型可以有效地模拟实际海洋混响。     

基于PCI接口的跳频信号发生器设计实现

为了方便跳频信号处理设备的开发研制,基于软件无线电思想,设计实现了一款基于PCI接口的跳频信号发生器,详细介绍了基于2FSK和PSK调制的跳频信号的实现方法.系统采用"FPCA+DUC"架构,具有完全可重复编程和配置功能.实际应用表明:系统使用灵活,工作稳定可靠.     

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。     

基于相干累加北斗弱信号的改进捕获算法

针对北斗弱信号,采用相干累加的方法进行捕获,并在此基础上对其进行改进。与比特跳变估计算法相比,该算法在不剔除比特跳变数据块的基础上,将积分时间延长至20 ms,提高了数据利用率。仿真结果表明,本文的方法能够捕获到信噪比低至-38 d B的北斗弱信号,且具有较高的捕获概率。     

基于FPGA的差分跳频信号处理器的设计与实现

针对工程应用要求,采用软件无线电的体系结构,设计了一种具有宽带-软跳频特点的差分跳频通信系统方案。在现场可编程门阵列(FPGA)通用硬件平台上,采用Xilinx公司推出的用于数字信号处理的系统生成器(system generator for DSP)设计工具,对系统的核心模块差分跳频信号处理器进行了建模设计,并仿真验证了方案的可行性和设计的正确性,对差分跳频通信系统的工程设计具有一定的参考价值。采用基于模型的设计方法,避开了传统基于HDL语言编程的设计方法,使整个设计工作更加简单、高效,大大缩短系统的开发周期,节约成本。     

基于并行架构的宽带扩频信号捕获技术研究

为解决大动态低信噪比环境下,由于宽带扩频信号速率过快,使得载波多普勒和伪码多普勒较大导致无法成功捕获信号的问题,提出一种基于并行架构的捕获方法;该方法利用并行载波NCO产生本地载波,与接收信号进行下变频混频以对载波和伪码多普勒进行补偿,利用并行伪码NCO产生本地码进行内码滑动相关和外码匹配滤波,经过二次捕获进一步估计载波多普勒和伪码相位;仿真结果表明,在62 dBHz的载噪比下,符号速率为1 Mbps,载波多普勒搜索范围为± 800kHz,载波多普勒变化率为±100 kHz/s时,这种方法可以实现宽带扩频信号捕获,并且在符号信噪比为2 dB时,捕获概率为99%,捕获时间为0.9009 s;使用该捕获方法,可以降低宽带扩频信号捕获复杂度、提高捕获效率,为大动态低信噪比环境下宽带扩频信号的捕获提供了一种有效的捕获方法。