考虑伪码跟踪误差影响的码片内多径分离研究

本文研究了考虑伪码跟踪误差影响的码片内多径分离技术。首先简要叙述了多径抵消技术的发展 ,然后基于多径监视思想给出了一种开环补偿多径抵消方法 ,随后详细分析了伪码跟踪误差对码片内多径分离结果的影响。仿真结果表明 ,采用这种开环补偿方法后 ,码片内多径分离结果得到不同程度的改善 ,提高了多径参数的估计精度     

基于矩阵填充和三阶相关的长短码DS-CDMA信号多伪码盲估计

由于长短码直扩码分多址(LSC-DS-CDMA)信号包含了多个用户的长码和短码,已有的直扩码分多址信号的盲伪码估计方法不再适用。为此该文提出一种基于矩阵填充和三阶相关的伪码估计方法。首先从理论上将结构复杂的LSC-DS-CDMA信号构建为多用户短码扩频的缺失矩阵模型,将复合码矩阵估计建模为盲源信号分离问题;然后将矩阵填充理论应用于复合码矩阵估计,提出基于奇异值阈值算法和快速独立成分分析算法的各用户复合码序列估计方法;最后利用m序列的移位相加性特性,提出延迟三阶相关算法,从各用户复合码序列中估计其包含的长短伪码序列。仿真表明,当信噪比高于-2 dB时,该文算法的长短伪码估计平均误码率低于0.1%。     

基于改进EASI算法的DS-CDMA信息码与伪码盲估计

针对直扩序列码分多址(DS-CDMA)系统多用户检测的问题,提出了一种基于性能指标(PI)变步长EASI算法信息码与伪码盲估计的算法.该算法在比较盲源分离(BSS)和DS-CDMA系统模型的基础上,用自适应的方法估计混合矩阵进而估计出伪码,并利用分离矩阵分离观测信号从而估计出信息码.另外,该算法利用PI值来调整步长,使算法收敛速度和稳定性能达到一个理想平衡点.实验结果显示,该算法具有很好的抗多址干扰(MAI)的能力,伪码和信息码的误码率分别在-10 dB和0 dB时达到10-2以下;对不同用户数,5dB时所有扩频码被完全正确检测的概率几乎都在80％以上.     

基于后验概率的伪码预测研究

卫星通信对抗是电子对抗的一个重要领域,由于卫星链路一般采用扩频技术,传统的干扰方法难以奏效。通过分析伪随机序列的伪随机性,提出了基于后验概率的伪码预测方法。该方法可以根据接收到的伪码计算其后验概率,并以此来预测随后的伪码序列。仿真结果表明,该方法对短码有较好的预测效果。最后,给出了预测方法在瞄准式干扰中的具体应用。     

一种提高应答机伪码非相干测距精度的方法

为了解决伪码非相干测距技术应用于应答机时精度低的问题,分析了伪码非相干测距误差及模糊的产生机理,提出了依据码相位的连续性,采用基于比较前后码相位的方法来解距离模糊.该方法算法简单,实现容易,实际测试结果表明,其精度与相干测距相当,使得伪码非相干测距技术在应答机中得以工程化应用.     

基于张量分解和多项式库搜索的多天线NPLC-DS-CDMA伪码序列估计

针对低信噪比下非周期长码直接序列码分多址(NPLC-DS-CDMA)信号伪码序列估计问题,该文提出一种基于张量分解和多项式库搜索的多天线估计方法。该方法首先对接收信号建模为3阶张量模型并根据扩频增益分割为多个子张量,然后利用交替最小二乘投影(ALSP)算法对子张量进行CP分解得到伪码片段因子矩阵和接收增益因子矩阵,利用接收增益矩阵互相关性和旁瓣能量检测对伪码片段组合序列筛选得到每个用户的伪码序列,最后利用多项式库搜索的方法识别出伪码序列的生成多项式,进一步提高伪码序列估计的正确率。仿真结果表明,所提方法能够实现对NPLC-DS-CDMA信号伪码序列的有效估计。     

窄带干扰条件下含有未知载频的直扩信号的伪码序列估计

为了解决窄带干扰条件下含有未知载频的直扩信号的伪码序列的估计问题,该文在已知码片速率和伪码周期的前提下,提出一种结合矩阵特征分解和线性调频Z变换的伪码序列盲估计算法。该方法对接收信号分段获得观察向量,并对观察向量的相关矩阵进行特征分解,最后应用改进的最小描述长度(MDL)准则和线性调频Z变换(CZT)对特征向量进行处理,可以估计出窄带干扰信号,同时还可以估计出信号的载频和伪码序列。仿真实验给出了不同干扰信号和不同伪码序列长度时算法的性能曲线,理论分析和仿真结果都表明了该方法能有效地工作在较低的信噪比下。     

同/异步短码DS-CDMA信号伪码序列及信息序列盲估计

针对传统单通道异步直接序列码分多址(DS-CDMA)信号信息序列及伪码序列(PN)难以估计的问题,该文提出一种基于平行因子(PARAFAC)的多通道盲估计方法。该方法首先将信号建模为多通道接收模型,然后将观测数据矩阵等效为平行因子模型,最后使用迭代最小二乘算法对平行因子进行低秩分解,进一步完成对DS-CDMA信号各用户的信息序列及伪码序列进行估计。仿真实验表明,该方法不仅能有效地对同步、异步短码DS-CDMA信号的伪码序列及信息序列进行估计,而且能在通道数为6、信噪比(SNR)为–10 dB的条件下,实现10个用户伪码序列的有效估计。     

利用二次谱盲估计多速率DS/CDMA伪码周期

针对可变扩频长度(VSL)的多速率DS/CDMA信号伪码周期的盲估计问题进行了研究,将一般单速率直扩信号二次功率谱伪码周期估计的方法扩展到多速率DS/CDMA模型。该方法首先将接收的多速率DS/CDMA信号进行采样,并对其求一次功率谱,再将一次谱作为输入信号作傅里叶变换并取模、平方,从而得到信号的二次功率谱。通过推导证明,多速率DS/CDMA信号的二次功率谱在扩频码周期的整数倍处出现尖锐的谱线,且不同速率用户的二次谱线幅度是不同的,利用这些幅度差异区分不同速率并通过估计谱线之间的距离即可获得不同速率信号的伪码周期。仿真表明该算法在低信噪比下适用,在-15 dB能够利用较少数据同时估计多组速率的伪码周期。     

DVB-T中伪随机序列扰码器的FPGA实现

伪随机序列在伪码测距、导航、数字数据扰乱器、噪声产生器、通信加密中有着广泛的应用。在这些实际应用中,常常利用现场可编程门阵列（FPGA）来产生伪随机序列,这便于系统设计和测试的实现。针对数字地面电视广播（DVB-T）标准,以线性反馈移位寄存器电路为基础,设计了一种并行伪随机序列产生方法,该方法简单而高效地实现DVB-T系统码流数据的扰码。实验结果表明,MATLAB扰码算法结果与FPGA扰码模块仿真结果和硬件实现结果一致,该设计方法切实可行。     

基于直扩的伪码频偏估计

提出了一种基于直接序列扩频信号的伪码频偏估计方法。介绍了解扩原理,包括中频采样、数字下变频、相关累积、伪码频率估计、环路滤波和伪码跟踪等。分析了伪码频偏估计的具体方法:伪码搜索的方法实现伪码大频偏的粗略估计;用锁相环实现伪码的同步;对锁相环的相位误差的提取,环路滤波器的结构和参数给出了具体的实现方法和表达式,并对环路等效噪声带宽的选取及其影响进行了讨论。     

基于FPGA伪码快速捕获的优化设计

为了在扩频通信中实现伪码的快速捕荻,通过对相关积分包络算法的改进,对接收信号未知伪码进行相位搜索,完成了FPGA仿真验证,实现的伪码捕获具有结果误差小、捕获时间短、占用资源少等特点。     

改进密度峰聚类的walsh码软扩频盲解扩

针对walsh码软扩频信号盲解扩问题,提出一种改进密度峰聚类算法。该算法在已知伪码周期和码片速率的前提下,对接收数据进行分段处理,得到数据矩阵,随后计算数据点的局部密度和距离较高局部密度数据点的最短距离,最后的采用自动确定聚类中心的密度峰聚类算法估计伪码序列规模数和伪码序列。该算法具有在较低信噪比条件下,实现walsh码软扩频信号盲解扩的特点。仿真结果表明,在信噪比较低时,本文算法能够准确估计伪码序列规模数和伪码序列,且时间复杂度较低。      

基于自适应窗长WD分析的伪码调相-载波调频复合引信信号的参数提取研究

该文研究了自适应窗长时频分析的理论及其实现方法,利用该方法对伪码体制复合引信信号进行脉冲内特征分析。这些信号具体包括伪码调相信号、伪码调相与正弦调频复合信号、伪码调相与线性调频复合信号。仿真结果表明,在信噪比为10dB时,利用自适应窗长时频分析技术,不但可以提取载频调制的特征信息,而且能够有效提取相位突变位置的特征信息。     

多径环境下TDDM-BOC信号伪码周期估计

针对低信噪比下存在多径效应的时分数据调制二进制偏移载波( TDDM-BOC )调制信号的伪码周期估计难题,提出了一种基于二次谱的TDDM-BOC信号伪码周期估计算法。该算法首先推导出多径环境下TDDM-BOC信号模型,然后求出多径TDDM-BOC信号的功率谱,再求其二次谱,最后通过检测二次谱的尖峰脉冲间的间距得到多径环境下TDDM-BOC信号的伪码周期。实验过程中采用累加平均的方法可以达到降噪和精确估计的目的。仿真结果表明：该算法能够在多径环境下对TDDM-BOC信号伪码周期进行有效估计,且估计性能与多径环境有密切关系,这为今后我国“北斗冶导航接收设备的开发提供了一定的理论参考。     

伪码快速捕获算法分析与仿真

随着测控领域对数据保密性要求的不断提高,对扩频伪码长度的选取也不断增加,因此,采用一般方法进行伪码的捕获已无法满足系统对于实时性的要求。文中通过对传统伪码捕获方法及其优缺点进行分析,采用以快速傅里叶变换为基础,在频域捕获伪码的方法,满足了测控通信系统中长伪码捕获的实时性要求,通过仿真验证了方法的有效性。     

基于特征值分解的直扩信号信息序列和伪码序列盲估计方法

本文研究了非协作扩频通信中短码直扩信号的盲解扩问题,针对现有方法在低信噪比条件下失步时间估计不准等问题,本文提出了一种改进的基于特征值分解的直扩信号信息和伪码序列盲估计方法。方法首先定义了第一类接收信号自相关矩阵,并根据其特征值分解的特点,利用矩阵特征值与失步点的关系完成信号失步点的估计,随后利用特征向量在伪码序列未知的情况下估计出信息序列。失步点估计完成以后,再利用第二类接收信号自相关矩阵的特征向量实现伪码序列的盲估计。实验结果表明方法具有估计精度高、稳定性好、抗噪性能强的优点。      

伪码均匀性对信号功率测量的影响

在扩频体制导航信号模拟源功率测量中,出现了长周期伪随机码调制信号的功率测量值波动范围明显大于短周期伪随机码调制信号功率测量值的现象。针对这一现象,该文从理论上分析了测量值产生波动的原因,并通过实验进行了验证,得出了伪随机码在测量时段内的码均匀性影响信号功率测量准确度的结论,提出了规避或降低由码均匀性引起测量误差的解决措施。     

超宽带高速数据传输技术研究

为了解决超宽带（UWB）高速数据传输中的硬件处理速度瓶颈、码间干扰和多径影响等问题,可采用多个伪码并行调制传输的方法,该方法可以有效提高超宽带系统的传输速率,降低码间干扰和实际工程处理难度。经过对多伪码并行超宽带信号的调制发射、接收解调的性能分析,并通过实物试验,验证了其工程可实现性。与DS-UWB系统相比,在相同的传输带宽下,提高了信息速率,但这是以设备的复杂度增大为代价的。     

面向低轨通信星座的导航定位方法比对研究

当前基于低轨卫星的导航定位方法研究成为国内外热点,其中基于低轨通信卫星的导航定位技术更是当前研究的重点方向。然而低轨通信星座较低的时空基准精度给导航定位带来了较大的挑战,针对弱时空基准约束的低轨卫星导航定位体制设计还处在研究的初级阶段。本文针对低轨通信星座的导航定位服务需求,基于LEO通信卫星的伪码测距信号与多普勒测频信号,开展精度因子（Dilution of Precision,DOP）及定位精度均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分析,并对两类测量体制下的低轨通信星座导航定位服务性能进行分析论证。理论分析与仿真结果表明,在设定低轨通信卫星10 m～30 m弱时空基准误差的约束下,多普勒测频体制具有更优的导航定位精度,其周期平滑后的三维RMSE值为1.28 m,相比伪码测距体制下的三维RMSE值优化了86.8%;二维RMSE值为0.99 m,相比于伪码测距体制提升了52.9%。本文提出了一种较为可靠的低轨通信星座多普勒定位方案,为未来低轨通信卫星用于导航定位服务提供了有益参考。