扩展频谱通信系统处理增益的分析

近年来,扩频通信以它多种优越的性能在通信、导航、测量等领域迅速发展起来.扩频通信最重要的特性就是它的抗干扰性,因此从扩频通信的基本模型出发,计算了该系统对白噪声干扰、单频正弦干扰和其它扩频信号干扰的处理增益,分析了各种形式的干扰对于扩频通信接收机模型这一系统的影响,证明了系统的处理增益都与频谱扩展的倍数成正比,说明了对信号频谱扩展得越宽,处理增益越大,抗干扰能力越强.一些书中已经给出了处理增益的分析,但理论推导过于繁琐,还有个别错误之处.给出了简洁明了的证明,修正了某些错误.扩频通信是先进的通信技术,目前在石油化工系统应用较少,本文的证明有助于扩频通信在石油化工系统中的应用研究.     

基于Matlab的混沌跳频通信系统的研究

基于传统伪随机码(PN码)的扩频系统因可用PN码组序列数目较少、序列复杂度低、保密性差等缺点,实用性受到限制.基于此以混沌为基础的扩频通信技术应运而生.混沌扩频通信系统的发展为扩频序列研究提供了新的思路,非周期的、初值敏感的、数目众多的混沌扩频序列成为了现代通信技术的一个研究热点.在给定仿真条件下,对该跳频通信系统在宽带噪声干扰工作机制下进行了仿真,得到了宽带噪声干扰下的误码率信噪比曲线.结果表明,混沌跳频通信系统的抗干扰能力在战术通信中有更高的可靠性.     

扩频信号频域说灯关自适应滤波技术的研究

以谱相关理论为基础,针对直接序列扩频通信系统的可截获性问题,提出了利用频域谱相关自适应滤波技术对噪声和干扰环境下的扩频信号进行检测及对时域和功率谱域严重重叠信号进行分选的一种算法。对直接序列扩频信号的仿真结果表明,该算法具有速度快,噪声和干扰抑制能力强等特点,因而文中提出了的算法是切实可行的。     

多幅扩频技术

提出了一种多幅扩频技术,利用伪随机码良好的周期互相关性,采用同步技术,有效地提高了扩频通信系统数据传输能力。文中分析了多幅扩频技术的原理并给出仿真结果。     

基于波形设计方法的MSK信号探测性能研究与仿真

本文主要从波形设计的角度来研究MSK信号的定距、测距等探测特性.波形设计主要是通过研究信号的平均模糊函数、频谱特性等来分析该信号的性能.文中论述了MSK信号调制和相关解调的工作原理,分析了调制信号的模糊函数和回波信号相关峰解调的数学模型,给出了伪随机码长度和码元周期的选择原则和MSK信号的测距方法.最后,通过SystemView系统仿真,得出了MSK信号调制、解调的仿真波形以及不同延时回波的相关峰顶点分布图等.通过理论分析和仿真实现说明了MSK信号的良好定距、测距性能,同时也验证了波形设计方案的可行性.     

扩频通信中的扩频函数

扩频通信系统的频谱扩展是借助于扩频函数而实现的 ,典型的扩频函数就是伪随机序列码 ,实用的伪随机码必须是具有随机性 ,有尖锐的自相关特性 ,有较小的互相关值 ,要有较多的序列数 ,同时 ,还要求系列平衡 ,易于实现等特点。M序列和Gold序列伪随机码满足以上条件 ,是应用广泛的扩频函数。介绍了这两个随机码的原理、性能和构造方法及由本原多项式和递推公式用计算机产生、计算和组成序列集的方法及方法简练 ,适合工程技术人员参考。近年来 ,扩频通信以它多种优越的性能在通信、导航、测量等领域迅速发展起来 ,扩频通信是先进的通信技术 ,目前在石油化工系统应用较少 ,但是该论述有助于推动扩频通信在石油化工系统中的应用研究     

基于Hilbert成型波形变换的基带DSSS调制方法

针对传统直接序列扩频调制系统传输速率和频谱效率低的问题,基于扩频码、扩频调制信号和希尔伯特(Hilbert)变换的优良特性,对原基带成型函数进行Hilbert变换,得到新的成型函数。利用两个基带成型函数并行传输两路基带信息,提出了基于Hilbert成型波形变换的基带直接序列扩频调制方法,并对调制信号支路间、码间干扰特性进行了理论分析和仿真实验。结果表明:加性高斯白噪声信道条件下,该方法在不降低系统传输性能、不扩展系统传输带宽、不增大单位比特信息发射功率的前提下,将基于单一扩频码的直接序列扩频调制系统的传输速率提高到原来的2倍。     

脉冲波形对超宽带多用户接入系统性能的影响

时域脉冲波形设计是超宽带通信系统解决频谱共存和相互干扰问题的设计重点.通过推导了M元TH-PPM方式下超宽带多用户接入系统的信噪比和误码率性能,研究分析了脉冲波形对系统性能的影响, 对4种脉冲波形在AWGN信道下使用M元TH-PPM方式对系统信噪比和误码率性能的影响作了比较.结果证明,脉冲波形对多用户接入方式下系统SNR和BER性能影响很大.     

混沌扩频序列的多址性能分析

着重分析了混沌扩频序列在DS-CDMA系统中的抗多址干扰性能,推导并定义了扩频通信系统的平均多址干扰指数W.通过与m序列及Gold序列进行比较,发现混沌扩频序列的平均多址干扰指数比它们更大,这表明混沌扩频序列的相关性能优于传统的伪随机扩频序列。文中对4种不同的扩频序列为平均多址干扰指数进行了仿真比较并给出了仿真结果。     

微弱扩频通信系统主要性能指标的分析

近年来,扩频通信以它多种优越的性能在各个领域迅速发展起来.有关微弱扩频通信系统的抗干扰性能分析及误码率分析在很多书中已给出详细的推导.重点分析了接收机灵敏度和系统电平余量这两项指标.首先简要介绍了通信系统中接收机灵敏度和系统电平余量的概念,然后从扩频通信的两种基本模型--直接序列扩频系统和跳频扩频系统出发,着重分析了在不同的扩频通信系统中这两项指标的估算方法,最后总结了微弱扩频通信系统应采用的技术措施.     

Rejection of Linear FM Interference in DSSS System Based on Fractional Fourier Transform

A new method for the rejection of linear frequency modulation (LFM) interference in direct sequence spread spectrum (DSSS) system based on the fractional Fourier transform is proposed, and the configuration of the receiver with an interference exciser is also presented. Based on the property that the fractional Fourier transform of a signal is equivalent to rotating the signal in the time-frequency plane, the received signal is transform into a certain fractional Fourier domain, this transform will result in the least spectrum overlap between the signal and interference. Then, a narrowband filter is exploited to extract most of the interference energy. The performance analyses show that remarkable improvements in signal-to-noise ratio (SNR) and biterror-ratio (BER) are obtained.     

OFDM地面数字电视广播系统的PAL同频干扰消除

提出了一种应用于正交频分复用(OFDM)地面数字电视广播系统的逐行倒相正交平衡调幅(PAL)制模拟同频干扰消除算法。利用了PAL信号的行间相关性，在频域完成干扰估计。仿真结果表明，该算法能有效降低存在模拟PAL同频干扰时OFDM地面数字电视广播系统的误比特率。     

一种改进的块对角化预编码算法

为进一步提高块对角化预编码算法的性能,提出一种多用户多输入多输出下行链路中基于Givens变换的正交三角（QR）分解改进块对角化算法（QR-Givens-BD）。在块对角化预编码算法中,首先需要求出预编码矩阵的前半部分来解决多用户干扰问题,然后求出预编码矩阵的后半部分来降低用户自身天线间的数据干扰。在求解预编码矩阵的前半部分时,使用的核心算法是矩阵的正交化算法,矩阵的正交性的强弱将直接影响块对角化预编码算法的误码率性能的好坏。因此,针对块对角化预编码算法中的矩阵正交化算法,使用基于Givens变换的QR分解正交化算法替换原有正交化算法,求解预编码矩阵的前半部分,从而获得信道干扰矩阵零空间的正交基。通过对矩阵采用本方法进行正交分解,可以获得正交性更好的正交矩阵,从而进一步降低系统误码率。仿真结果表明,本文所提出的算法与传统的块对角化算法相比,在降低了计算复杂度的同时大幅提高了系统的误码率性能;与基于Gram-Schmidt正交化的改进块对角化算法相比,在略微增加复杂度的前提下可以提高3～5 dB的误码率性能。     

用户间UWB脉冲相互正交的TH BPSK超宽带系统

超宽带(UWB)系统中各用户通常使用同一种UWB脉冲发送数据,系统中存在多用户干扰,使系统误码率(BER)升高。为减小多用户干扰,以修正的Hermite多项式作为一组正交的UWB脉冲,提出了一种基于正交UWB脉冲的TH-BPSK(跳时二相相移键控超宽带系统),系统中每个用户使用的UWB脉冲互不相同,而且是相互正交的,由于UWB脉冲的正交性,在系统实现时隙同步的基础上,接收机可减小系统中的多用户干扰,系统的BER性能得到很大的提高。理论计算和仿真结果表明:与系统中各用户仅使用一种UWB脉冲的TH-BPSK超宽带系统相比,提出的系统具有更低的BER。     

基于CPLD的DS-SS抗干扰性能分析与设计

为分析扩频系统在干扰环境中的工作能力,针对纯硬件实现直接序列扩频系统（DS-SS）的复杂性,提出了一种基于CPLD的仿真方案,利用VHDL设计发端扩频和收端解扩电路,采用序列相位搜索捕获法获得同步。分别对无干扰环境、低噪声干扰和强干扰环境下系统性能进行了分析与仿真,并下载到芯片运行。仿真表明,即使干扰造成接收扩频信号中错误码元为22.9%时,系统仍能正确解扩,分析方法和结论对实际应用有一定的参考价值。     

格雷互补序列在BOTDR中的应用研究及性能分析

在基于布里渊散射的光时域反射计中,信噪比和空间分辨率是一对一直未能解决的相互制约的因素,而扩频技术是一种常用的提高信噪比的方法。格雷(Golay)互补序列具有好的时域构成特性和频域互补特性,经过适当的信号变换后可以作为一种扩频技术用作光纤传感系统的探测信号。详细讨论了如何在光系统中使用单极性脉冲达到双极性脉冲的效果,并在此基础上设计了一个使用Golay互补序列作为探测脉冲的外差检测式光纤传感系统,在10 km传感距离1 m空间分辨率的基础上,获得了0.41 K的温度分辨率和7.4με的应变分辨率,并定性给出了系统的仿真结果。分析表明使用Golay互补序列作为光纤传感系统的探测脉冲既可以提高系统的信噪比、温度和应变分辨率等性能又不降低系统的空间分辨率。     

认知无线电多址接入系统的研究

针对认知无线电(Cognitive Radio)频谱不连续,随机性和变化性大,以及TDMA,FDMA,CDMA不适用的问题,提出了一个基于变换域通信(Transform Domain Communication System)平台的认知无线电多址接入系统.该系统发射机通过将非空闲的频谱幅度置0,实现对授权用户的躲避;采用m状态序列产生的伪随机相位矢量,生成近似正交的调制基函数实现用户的多址接入;接收端通过本地基函数与接收信号相关估计出原始数据,并理论分析了系统的误码率.仿真表明,系统的检测概率,多址接入的用户数以及收发两端基函数的不一致会影响系统的性能.该系统能利用非连续频谱,并且基函数能够自适应变化,适合认知无线电。     

多载波时频联合分集码分多址系统及性能分析

多载波系统对频率偏移比较敏感,频偏会引起信道间干扰,进而使符号同步受到影响.这里提出了一种改进的多载波直接扩频序列码分多址(DS CDMA)系统,发射端通过对用户伪随机序列进行正交化处理使子载波信号在时域和频域的正交性达到最大化.接收端使用时频RAKE接收机,可以使系统具有频偏分集和时延分集的性能.仿真结果显示,采用时频RAKE接收的多载波直接扩频序列码分多址系统,误码率性能得到了显著提高.     

1bit脉冲超宽带接收机采样抖动性能分析方法简

A novel method based on the Central Limit Theorem (CLT) is proposed to analyze the performance of the 1bit Impulse-Radio Ultra-WideBand(IR-UWB) receiver in the presence of a timing jitter. First, the sampled signal with timing jitter is expressed as a linear function of the sampled signal without jitter and timing jitter through first-order Taylor series expansion. Then by the CLT, the decision variable of the 1bit receiver is considered as Gaussian distributed and the bit error rate (BER) is derived. After that, an upper bound of the averaged BER is also provided based on the distribution of random timing jitter. The given analytical result is the first analytic expression of the BER performance of the 1bit receiver with timing jitter and can be used for the case where the 1bit receiver has a linear interference. Experimental results show that the proposed upper bound agrees with the actual performance of the 1bit receiver very well and can be used for both Gaussian distributed and uniform distributed timing jitter.