混合扩频通信系统的硬件平台设计

应用扩频技术可在一个充满噪声和干扰的环境下,无差错、保密地进行信息传输。直接序列扩频/跳频混合扩频(FH/DS)通信系统将直接序列扩频技术和跳频技术结合,是富有生命力的抗干扰通信系统。本文设计混合扩频通信的系统方案;根据软件无线电的体系结构,采用创新的DSP FPGA架构作为硬件平台系统,可实现在恶劣电磁干扰环境中高速数据的传输。     

一类跳频序列集的最优构造

跳频扩频是主要的扩频编码技术之一,跳频序列在跳频码分多址系统中的作用至关重要。分圆理论由于具有良好的特性,在组合设计、良好的二元随机序列设计中得到了广泛应用。基于分圆理论,构造了一类关于Peng-Fan界最优的跳频序列集,节省了一个频隙,丰富了跳频序列集的构造方法。结果表明,该构造方法简单易行,对跳频通信系统性能的提高具有一定的指导意义。     

菲尼克斯-无线IO解决方案

菲尼克斯电气无线IO产品采用跳频扩频系统实现的2．4GHz宽带传输模式。79个“跳频”通道可实现每秒1600次的频率变换。无线I／O模块和基站实现自动通信控制,并确保系统信号的传输在10ms以内完成,该模块还配置了一个ID—PLUG,用于通讯配置连接参数在基站和无线IO模块之间传输,并可以集成到常见的现场总线网络当中。     

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.     

无线I/O解决方案

菲尼克斯电气无线I／O产品采用跳频扩频系统实现的2,4GHz宽带传输模式。79个“跳频”通道可实现每秒1600次的频率变换。无线I／O模块和基站实现自动通信控制,并确保系统信号的传输在10ms以内完成,该模块还配置了一个ID-PLUG,用于通讯配置连接参数在基站和无线I／O模块之间传输,并可以集成到常见的现场总线网络当中,例如INTERBUS和PROFIBUS总线。     

Link-16数据链抗干扰性能分析与仿真

在部队通信服务问题的研究中,数据链仿真是数据链武器装备论证的重要研究内容和方法,对军队数据链建设具有重要意义.以美军现役战术数据链Link-16为背景,比较分析了数据链系统的四类信息传输方式,为提高抗干扰性能,介绍了主要的抗干扰技术.利用Simulink软件对数据链系统建立了链路仿真平台,重点构建了直序扩频模块和跳频模块,对在加性高斯白噪声和莱斯衰落影响下的信号传输进行了仿真并进行了抗干扰性能分析.通过仿真与分析可以看出,RS编码、直序扩频、跳频等技术保证了Link-16数据链的高抗干扰性能,使其满足军用通信要求.     

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NiosⅡ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NiosⅡ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NiosⅡ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。     

蓝牙技术中抗干扰能力的分析

蓝牙技术是一种短距离无线通信技术。主要论述了跳频扩频技术在蓝牙中的具体应用以及扩频技术如何提高蓝牙的抗干扰能力 ,分析了扩频在现有蓝牙设备中无法消除的干扰。还介绍了如何建立蓝牙的跳频通信 ,给出了蓝牙跳频序列图     

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.     

ZigBee无线传感网络在机泵智能监测中的应用

为了解决当前在线诊断系统受到现场条件限制,检测点不易更改和扩充,在恶劣和危险环境难以推广等问题,提出了基于ZigBee技术的无线监测系统设计方法。对振动传感器进行设计,对振动信号的采集、处理方法进行研究,为ZigBee网络降低了数据流量。在此基础上组建ZigBee网络,用于数据的传输,并引入WiFi作为ZigBee网络与现场服务器的接入手段。实验结果表明,该系统可以有效的完成数据的采集和无线传输,并及时的检测出设备的异常状态。     

混合扩频技术在低轨卫星通信中的仿真研究

低轨卫星通信系统是未来卫星通信的一个发展方向,其抗干扰技术是目前国内外研究的热点课题。首先描述了低轨卫星通信的主要传播环境,确定了对应的信道模型及其典型仿真值,然后提出了一种混合直扩/跳频扩谱方案,基于系统级动态仿真软件SystemVue2006建立了方案的仿真模型,并在不同环境、不同干扰样式下对方案的抗干扰性能进行了仿真与分析。仿真结果表明提出的方案适合低轨卫星信道环境,具有较强的抗多音干扰能力,对改善低轨卫星通信的抗干扰性能具有一定的参考价值。     

降低ZigBee网络能耗的路由安全算法

基于ZigBee技术的无线传感网络中,路由协议起着极其重要的作用。AODVJr协议是AODV协议的简化,它在ZigBee技术中得到广泛的应用。虽然AODVJr协议相对于AODV协议来说进行了各种优化,在同等条件下其性能优于AODV协议,然而对路径信息及传输数据的安全方面并未提供保障。将SRP(安全远程密码协议)协议、AODVJr协议与树路由算法相结合并考虑了局部节点的路由跳数,以达到降低ZigBee网络的总能量、提高网络数据传输安全的目的。     

基于IEEE802．15．4的ZigBee无线网络数据传输安全的研究与探讨

ZigBee作为一种新型的近距离无线网络技术,在无线个域网领域获得了越来越广泛的应用。本文以ZigBee的网络协议栈结构为依托,着力介绍了ZigBee提供的数据传输安全服务、安全套件以及应用接口,对基于IEEE802．15.4的ZigBee无线网络数据传输安全问题进行了探讨,并对ZigBee无线网络安全机制的发展进行展望。     

料位控制测量的无线网络在NS2中的模拟

文中主要对料位控制测量无线网络ZigBee的星形拓扑在模拟软件NS2中的实现进行了研究。实现对ZigBee星形拓扑在模拟环境中的数据传输分析。并对ZigBee无线技术和NS2模拟软件各自做了介绍。最后,利用分析工具对NS2软件模拟结果文件进行分析。从而实现在2．4GHz频段上,对无线网络ZigBee的星形拓扑中各个网络参数的分析。模拟结果显示整个网络数据吞吐量和数据正确传输率满足要求,ZigBee无线网络星形拓扑可以应用于料位控制测量。     

一种基于AIC的异步跳频网台识别方法

跳频技术由于其良好的抗干扰性、抗截获性和高安全性,被广泛应用于电子信息战中,其中跳频网台的分选技术尤勾重要,但由于其巨大的运算量阻碍了该技术的实时应用。该文从压缩感知的角度提出了一种新型的异步非正交跳频网台的分选识别方法。该方法大幅简化了运算量,根据异步非正交组网中各网台的频率表不同的特性,实现网台分选,为跳频网台的分选识别技术提供了一种新的方法和思路。仿真结果表明,该方法能成功有效地分选出目标跳频信号所属的网台。     

基于ZigBee协议的煤矿井下嵌入式系统

作为新一代开无线通信技术,ZigBee以其低功耗、低成本和灵活组网等优点,可广泛应用于各种需要低速率传输的工业场合.针对煤矿井下的安全需求,设计了一种基于ZigBee协议的嵌入式系统.详细介绍了ZigBee的网络配置,数据传输格式,以及嵌入式系统的程序设计.实验结果表明,该系统能够实现煤矿井下的环境监测、考勤和音频传榆等功能.     

基于智能跳频的短波无线接入网动态频谱分配算法

针对现有短波无线接入网的固定式频谱分配方法难以满足使用智能跳频技术新要求的问题,分析智能跳频短波无线接入网的通信需求,提出智能跳频短波无线接入网的动态频谱分配策略及算法。首先将各机动用户和接入基站看作一子网;然后将对各子网的频谱分配建模为基于图着色理论的智能跳频短波无线接入网频谱分配模型;最后结合通信需求提出分配策略和算法,完成频谱分配并进行了仿真分析。结果表明,这些频谱分配策略及算法以不同的目标进行频谱分配,能够有效支撑智能跳频技术在短波无线接入网中的应用,与固定式频谱分配方法的定频通信相比,在网络效益、子网满意度、网络公平性、网络支持用户数和频谱利用率等方面均有明显提升,同时能有效降低互扰率。     

基于脉冲调制的并行组合扩频通信系统性能研究*

为满足现代通信系统对通信的高效性和安全性的要求,本文提出一种基于脉冲调制的并行组合扩频通信系统,结合超宽带通信脉冲调制和并行组合扩频通信各自在保密性能和高效通信能力方面的优点,使新的系统可以同时具有高效的通信能力和良好的安全保密性能。设计、建立系统模型,并利用仿真软件对系统性能进行仿真和分析。仿真结果表明,基于脉冲调制的并行组合扩频通信系统在误码性能方面优于常规超宽带脉冲调制通信系统和常规正弦载波调制的并行组合扩频通信系统,并且可以通过并行组合扩频部分参数的设置提高系统的信息传输速率,验证了脉冲调制并行组合扩频通信系统良好的误码性能、信息传输能力和系统可行性。     

软判决译码在多进制扩频系统中的应用

扩频通信技术能有效提高系统抗干扰能力,因此得到广泛应用。随着频带资源越来越拥挤,多进制扩频因其能够很好的对带宽和传输速率折中,越来越受到关注。同步一直是多进制扩频技术中的关键技术,对采用同步头同步法以及参考信号同步法的误码性能进行对比。系统采用软判决方式做数字调制解调输出提供给译码器,从对数似然比出发,提出一种适用于多进制扩频系统的次最优的软信息提取方式,分析了分别采用硬判决和软判决对系统带来的影响。仿真结果表明,单纯提取软信息后判决的方式对系统误码性能的提升不明显,在误码率时,相比硬判决有0.2dB左右的增益;加入卷积编码后,仿真参数不变分析对整个系统的性能改善时,相比于DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum直接扩频系统)系统的误码性能有5.2dB左右的提升,软判决译码比硬判决译码有大约1dB的增益;而考虑到编码效率,单独的分析软判决和硬判决对系统的误码性能的影响时,结果表明,在信噪比较高的信道环境下系统的误码性能得到较大改善,在误码率时软判决译码比硬判决译码有0.7dB左右的增益,软判决译码对整个系统的误码性能有2.5dB左右的增益的。     

基于异或自反性与射频指纹的无线组播密钥生成方法

随着物联网技术的发展, 组播通信的需求日益增大。异或加密作为最简单高效的加密方法之一, 在信息安全方面有着广泛的应用。本文针对组播通信安全需求, 设计了一种基于异或自反性和射频指纹的组密钥生成方法。为解决多个终端在密钥生成过程中的传输资源选择冲突问题, 提出基于扩频和公私钥密码体系的用户标识方法。先利用射频指纹对用户认证, 并在组播用户间形成密钥随机源; 然后, 利用异或的自反特性实现分布式密钥生成。将射频指纹与公私钥密码体系结合, 不仅为射频指纹的识别结果提供了参考, 还为组播通信下密钥协商时的通信资源选择提供了方法。为评估射频指纹识别的影响, 提出并实验验证了一种基于时频分析与深度学习的射频指纹识别算法。最后, 分析了所提方法的密钥生成率、资源选择冲突和密钥生成效率,展示了所提方法的可行性和有效性。分析发现所提方法相比于传统方法, 分布式的密钥源使得密钥生成效率随着节点数的增大而提高。对组密钥被攻破概率的窃听模型仿真结果表明, 在生成同样长度的密钥时, 与遍历搜索密钥空间比较, 基于窃听者遍历搜索设备射频指纹特性的条件, 破解所提方法组密钥的复杂度要高出一至四个数量级, 验证了本文方法的安全性。