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...     

一种扩频通信系统的实现

针对扩频通信系统的工程应用,介绍了一种通过直接序列扩频实现的方式,系统的硬件架构采用单片机+FPGA实现,在此基础上提出了采用64 bit M序列作为扩频序列与数据运算完成信号的频谱扩展,采用匹配滤波器的方式进行信号的检测。针对降低系统误捕获的概率,提出了门限与捕获间隔相结合的方式。最后通过仿真计算给出了扩频通信系统的性能曲线。     

匹配滤波器同步捕获技术FPGA设计

匹配滤波器在信号检测和通信系统的同步捕获中起着关键的作用。基于软件无线电思想,分析了匹配滤波器的基本原理,采用一种可编程的分布算术式匹配滤波器同步捕获技术,可用于直接序列扩频接收机。模块采用Altera公司的FPGA Cyclone II EP2C35F672进行设计,仅占用全部逻辑资源的1%。对设计中部分功能单元进行了ModelSim功能仿真,给出了数值实验结果。     

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。     

直序扩频系统中扩频码同步技术的研究

针对扩频通信中伪随机序列的快速捕获问题,文中提出了扩频信号快速捕获方法,来解决低信噪比条件下伪码序列的捕获问题.首先对直接扩频通信系统的基础理论做了探讨,而后重点研究了两种基带扩频信号同步捕获方案--序列相位搜索捕获法和不连续相位滑动相关法,序列相位搜索捕获法主要适用于m序列码周期较短的情况,而不连续滑动相关法则克服了...     

一种突发通信下扩频信号捕获及频偏跟踪方法

针对短时、突发式测控系统中直接扩频序列(Direct Spread Spectrum Sequence,DSSS)信号在大多普勒频偏下的即时捕获问题,在研究多普勒频偏对码捕获性能影响的基础上,提出了一种多载波通道并行、时域卷积匹配滤波捕获和基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的载波跟踪方法,该方法结构简单,捕获与跟踪于一体,在FPGA中可以快速实现低信噪比条件下扩频信号的捕获并准确对多普勒频率进行校正跟踪。     

SAW32位抽头延迟线非相干扩频处理单元实验

简述了扩频通信的原理及ＳＡＷ抽头延迟线在直接序列（ＤＳ）扩频通信技术中的应用，详细介绍了ＳＡＷ３２位抽头延迟线非相干扩频处理单元实验情况。该扩频处理单元使用３２位Ｍ序列ＳＡＷ抽头延迟线作为相位编码波形发生器和匹配滤波器，具有５ＭＨｚ带宽和１５６．２５ｋｂｉｔ／ｓ的数据率。在解调器中，匹配滤波器的输出经包络检波和幅度判别，以实现对扩频信号的解扩。该扩频单元具有简单和快速同步的特点。     

SAW32位轴头延迟线非相干扩频处理单元实验

简述了扩频通信的原理及ＳＡＷ抽头延迟线在直接序列扩频通信技术中的应用，详细介绍了ＳＡＷ３２位抽头延迟线非相干扩频处理单元实验情况。该扩频处理单元使用３２位Ｍ序列ＳＡＷ抽头延迟线作为相位编码波形发生器和匹配滤波器，具有５ＭＨｚ带宽和１５６．２５ｋｂｉｔ／ｓ的数据库。在解调器中，匹配滤波器的输出经包络检波的幅度判别，以实现对扩频信号的解扩。该扩频单元具有简单和快速同步的特点。     

高动态短时突发扩频信号的快速捕获

针对低信噪比和大多普勒频移环境下,短帧突发直接序列扩频通信系统要求在短时间内以很低虚警和漏警概率捕获信号这一难题,设计了仅使用独特码的短时突发扩频信号帧结构,在接收端将扩频码与独特码作为一个复合扩频码看待,提出了基于FFT的高动态突发信号捕获方法,可同时快速完成突发信号检测、扩频码捕获、频偏估计、帧同步检测和位定时捕获等任务。仿真结果表明:该算法能有效消除多普勒频移对短时突发扩频信号捕获性能的影响。     

直接序列扩频通信中m序列的同步方案及其FPGA实现

文中介绍了直接序列扩频通信中m序列的两种主要同步捕获方法：滑动相关法和数字匹配滤波器法，并对其同步时间和抗噪声性能进行了理论分析和实验比较。结果表明，数字匹配滤波技术在直接序列扩频伪码同步捕获时，有其突出的特点，尤其在突发通信时，可以大大减少同步捕获时间。论文同时给出了其FPGA实现。     

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。     

基于自适应IIR陷波滤波器的窄带干扰抑制技术

在存在窄带干扰时，扩频通信系统的性能可以通过使用各种不同的抗干扰滤波器来进一步提高。文中研究了二阶自适应格型IIR陷波滤波器在直扩通信中抗窄带干扰的应用，推导了系统信噪比改善因子和误比特率的闭合表达式。计算机仿真表明了该分析结果的正确性。     

基于IIR滤波器的窄带干扰抑制技术仿真与实现

研究了直扩通信中二阶自适应格型IIR陷波滤波器在抗窄带干扰中的应用,推导了系统信噪比改善因子和误比特率的闭合表达式,分析了算法的性能,并进行了MATLAB仿真。基础上,设计了FPGA可实现的自适应解扩重扩滤波器,该滤波器实现简单,硬件测试表明,滤波器达到了预期的性能指标,有效可抗窄带干扰在大约21dB。     

直序扩频的研究与FPGA实现

直接序列扩频通信系统以强抗噪声、低截获性和多址通信等特点,在军事及民用移动通信网络中得到广泛应用。文中对直序扩频的FPGA实现技术进行了研究。以Quartus II为开发工具,建立了一个初步的直接序列扩频通信系统。设计了发射模块和接收模块,发射模块包括PN码产生器、扩频调制器、接收模块包括匹配滤波器和解扩器;给出了上述模块的实现电路及仿真结果。     

低信噪比条件下时间反转扩频水声通信研究

直接序列扩频提供了一种低信噪比条件下水声通信的有效手段,但在低信噪比条件下直扩系统常用的信道均衡,rake接收机等抑制多径干扰方法性能下降。该文结合具有突出时间、空间聚焦能力的多通道被动时间反转技术与直接序列扩频抑制低信噪比条件下多径干扰的影响,并采用卷积纠错编码进一步提高通信性能。湖试结果证明了该技术方案的有效性。     

高动态弱直扩信号的分级捕获算法

针对低信噪比高动态环境下直扩信号经典捕获算法中多普勒频偏估计精度和快速傅里叶变换(FFT)运算量的矛盾,提出了一种基于频偏补偿的两级非相干累加捕获算法。该算法以部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)算法为单元,首先利用第一级频偏粗估值对多普勒频偏进行补偿,然后通过调整第二级PMF-FFT中部分匹配滤波器长度并利用滑动平均窗对残余频偏进行精估。理论分析和仿真结果表明,与经典捕获算法相比,该算法在FFT运算点数相同的条件下,可以有效地提高多普勒频偏估计精度,并且在高动态环境下具有更好的检测性能。     

Rejection of multiple tone interference in DS spread-spectrumsystems employing minimum redundant transversal filters

A direct-sequence spread-spectrum (DSSS) receiver using a new transversal filter structure called minimum redundant transversal filter (MRTF), for combating narrow-band interference is proposed. The signal-to-noise (SNR) ratio improvement factors are derived under the conditions of multiple tone interference. The effectiveness of the new suppression filter is examined and the results obtained reveal the fact that the MRTF structure leads to superior performance especially when the frequencies of the jamming tones are near the carrier frequency of the modulated signal     

基于软件无线电的直接扩频序列接收机新方案

在低信噪比的低压电力线通信环境中,使用传统的扩频解调方法,不易提取同步载波。针对这一问题,提出一种基于软件无线电结构的直接扩频序列（Dsss）接收机方案。该方案以带通采样定理为依据,结合A／D转换器和数字低通滤波器,无需提取同步栽波即可完成已调信号的解调,并在基带完成信号的解扩。通过理论和仿真证明,该方案开销低,抗噪性能强,适合在恶劣的通信环境中使用。     

一种基于混沌振子的DSSS信号盲检测方法

直接序列扩频通信是一种具有强保密性和抗干扰性的先进通信体制,对DSSS信号的检测具有重要作用。将非线性科学中的混沌理论应用于DSSS信号的盲检测,结合DSSS信号特征研究了一种利用混沌振子进行检测的方法。首先分析了洛伦兹混沌振子检测周期信号的原理和DSSS信号模型,然后构造出了一个基于混沌振子阵列的盲检测系统,可实现对低信噪比条件下对DSSS信号的盲检测。最后,通过计算机仿真结果表明了该方法的有效性,且性能优于过去的一些算法。     

DSSS/QPSK信号盲检测方法仿真

采用功率谱检测法,自相关检测法和高阶累计量检测法对低信噪比下DSSS/QPSK信号进行检测方法。计算机仿真表明,功率谱检测法在信噪比较低时失去了检测能力,而充分利用了伪随机码周期特性的自相关检测法和高阶累计量检测法的检测性能较优,高阶累计量法由于其更好的抑制噪声特性显示出更好的性能。同时,文中比较了DSSS/BPSK信号和DSSS/QPSK信号在相同检测方法下的性能差异。由于调制方式不同,相同的方法对DSSS/QPSK信号的检测性能略低于DSSS/BPSK信号。