直接序列扩频信号PN序列盲估计方法

在非协作信息侦测情况下,提出了一种实用的直接序列扩频(DS-SS)通信信号PN码序列的快速盲估计方法。该方法根据DS-SS基带信号的特点,首先采用二阶循环统计量估计PN码周期,然后利用分段互相关平均估计PN码同步始点;并在准确预估计这2个参数的基础上,将接收信号以PN码周期分成多个时段,利用多重互相关方法估计PN码序列。理论分析与仿真表明,该方法在截获信号信噪比很低的情况下有很好的估计性能,且无需任何先验知识,对PN码码型也没有任何限制,是一种有效的快速盲估计方法。     

低信噪比下非周期性直扩信号的盲估计

为解决低信噪比下非周期性直扩信号PN码序列的盲估计难题,提出了以两倍信息码元宽度为分段长度的分段矩阵特征分解法(SEVD)对PN码序列进行初步估计,然后对得到的各段估计序列进行拼接,再通过基于最优移位相加特性的信息码剥离算法得到原始PN码序列的盲估计方法,该方法采用并行处理以提高运算速度,并具有无需事先提取同步信息、能够消除“反码”现象的优点。仿真结果表明该方法能够在信噪比大于?17 dB条件下对扩频码码长为1 023的m序列的非周期性直扩信号做到无误码盲估计。     

基于现场可编程门阵列的非周期伪码测控同步系统的实现

扩频码周期与信息码周期之比非周期将会导致相邻的信息码对应的扩频码不同,常规的同步方法不再适用,为解决非周期性直扩信号伪码快速捕获和同步的难题,提出了采用每1／4个码元积分,然后取绝对值相加的方法来剥离信息位,进行伪码粗捕和跟踪,每1／2个码元积分进行位同步,最后将位同步信息进行载波跟踪完成整个同步过程的方法该方法运算速度快,对符号位不敏感,能够消除非周期直序列扩频带来的影响现场可编程门阵列（FPGA）实现结果表明：该方法在信噪比大于-20dB条件下,对伪码长度为1023的M序列非周期直序列扩频,能做到可实现无误码同步性能。     

低信噪比下长码直扩信号的符号宽度估计

针对长码直扩信号,提出了一种新的符号宽度估计算法.在基于高阶自相关统计量和最大化相应的自相关系数中得到粗略估计值,然后基于伪码差分解扩的概念和二阶循环自相关函数得到精确估计值.粗略估计步骤在低信噪比和短数据长度下具有鲁棒性,给精确估计步骤提供一个可信的估计范围,从而改善了精确估计步骤的性能;在精确估计时,采用伪码差分解...     

高动态直扩接收机快速码捕获方法

针对接收信号存在大频偏的高动态直扩接收机伪码捕获时间长的问题,分析了高动态环境下匹配滤波检测器相关长度与相关后输出信噪比之间的关系,提出了分段匹配的方法。同时提出了在低信噪比的恶劣条件下,利用多周期累加的方法进行伪码捕获。根据这种新方法重新设计了捕获模式,并基于Matlab进行了算法仿真和性能比较,结果表明,新的算法能够容纳较大的频率动态范围,在较低信噪比下,具有伪码捕获功能。     

一种基于循环相关函数的双级伪码快捕方案

基于“匹配滤波 序列估计”模式的双级伪码快速捕获方案较其他方案有运算量小且与序列长度呈线形关系的优点,但是这种伪码快捕方案抗高斯白噪声能力较弱．提出了一种改进的伪码快速捕获方案,即用循环相关函数代替普通相关函数作为”序列估计”的判决函数,利用高斯白噪声、直扩信号不同的循环相关特性提升系统的抗高斯白噪声能力．通过软件仿真,证明了该系统在保证快速捕获特性的同时,可提升抗高斯白噪声能力,可获得5～6dB的处理增益．     

基于E-PASTd的盲扩频码序列估计算法

针对直接序列扩频信号的扩频码盲估计问题,改进了特征分解的方法,提出了一种基于压缩投影近似子空间跟踪的PN码恢复算法。该算法由两个主特征向量估计非同步延迟值,结合利用压缩投影近似子空间跟踪技术的快速收敛特性提取主分量,避免了对自相关矩阵的直接特征分解运算。计算机仿真表明该算法降低了数据的存储量,易于硬件实现,具有良好的收敛特性,性能优于已有的梯度算法和神经网络算法。     

带残余频偏的QPSK-DSSS信号伪码序列盲估计

针对正交相移键控(QPSK)调制的带残余频偏直接序列扩频(DSSS)信号伪码序列难以估计的问题,提出信号相关矩阵特征分解结合全数字锁相环(DPLL)进行伪码序列估计的方法。首先对接收信号进行采样和分段得到数据矩阵;根据最大化信号相关矩阵的谱范数估计出伪码序列的同步点;在同步基础上再计算信号相关矩阵的特征子空间;针对其主分量特征向量带有残余频偏且相位存在π/2跳变的问题,采用全数字锁相环跟踪和消除其残余频偏进而恢复伪码序列。研究结果表明,针对QPSK-DSSS信号,所提方法能够实现负信噪比下伪码序列的盲估计。     

基于压缩感知的码片内多径时延估计

针对码片内多径时延难以估计的问题,结合PN序列的伪随机特性和一般信道冲激响应的稀疏特性,提出了一种基于压缩感知的时延估计算法,将时延估计问题转化为稀疏向量的估计问题。利用压缩感知方法估计稀疏向量,对向量只有稀疏度要求,而对向量中非零值的位置没有任何要求,所以本文提出的算法对码片内多径具有分辨能力。通过仿真实验验证了文中提出的算法在低信噪比下对码片内多径时延估计具有鲁棒性,并且得出了算法运算量与稀疏向量维数之间的关系。     

PMF-FFT的PN码捕获方法分析及仿真

为了解决PN码捕获时间长与资源消耗大的问题,分析了基于PMF-FFT的捕获方法.该方法是使用一组部分相关器结合快速傅立叶变换进行PN码捕获,可以将码相位和多普勒频移的二维搜索变为码相位的一维搜索,从而大大减少了捕获时间.推导了该算法的理论,并在MATLAB平台上实现了PN码捕获的仿真以及性能分析.理论分析和仿真结果表明该方法的平均运算量减少了20%,相关峰值增加7倍以上,可以实现对扩频信号的快速捕获.同时在信噪比低至-15 dB时能较好地完成捕获,该方法具有良好的抗干扰性能.     

基于完备序列集的扩频码构造方法

为了改善传统扩频序列周期短、复杂度低的问题,提出一种基于完备序列集的扩频码构造方法。利用移位算法将二进制理想的二元自相关序列转换为长周期、高复杂度的完备序列集,随机地按行或列抽取完备序列集中的子序列,以其作为扩频码并用于扩频通信。利用传统伪随机序列和Logistic混沌序列分析该方法的有效性,并与现有方法相比得知,新方法可改善序列相关性,提高序列复杂度。仿真测试结果显示,完备序列具有较强的抗噪声干扰能力,并能获得较低的扩频误码率。     

基于PN序列和完全互补码的鲁棒音频水印算法

为了解决音频作品容易引发版权纠纷的问题,提出了一种基于PN(Pseudo -Noise)序列和完全互补码的音频扩频水印算法.首先,在时域内引入回声,利用PN序列改变前后向回声内核的极性,并对回声内核进行加密,以此提高水印的安全性和透明性; 然后,利用完全互补码技术对水印序列进行扩频,以此提高水印算法的鲁棒性和嵌入容量; 再次,利用PN序列的短时能量和随机特性,将扩频调制后的水印信息自适应地嵌入到音频信号的时域波形上; 最后,利用PN序列和完全互补码扩频得到水印.实验结果显示,在保证水印透明性的基础上,且在回声嵌入强度小于0.01的情况下,本文提出算法的水印信息检测率超过98%,对高斯噪声、滤波和重采样等攻击的水印信息检测率超过90%,这表明本文算法鲁棒性较强,具有良好的应用价值.     

电力线载波双伪码编码直序扩频通信

提出了双伪码编码直接序列扩频的通信方法,该方法能有效改善电力线载波扩频通信中抗干扰性强和接收灵敏度高的特点得不到发挥这一问题,调制后的扩频信号只含载波和伪码成分,伪码的周期与原基带信号的波特率一致并保持同步,双伪码分别代表基带信号中的0和1.这种方法使得解调时省略了载波的恢复,也省去了传统的基带信号解调,从而提高了接收灵敏度,更重要的是解调信号来自双伪码相关检测结果的差分输出,使之能够有效抑制各种干扰信号,提高了抗干扰性.     

准正交多值PN码M元扩频通信系统及其性能分析

提出了一种扩频方案．通过格雷互补序列树型扩展算法构造对偶多值PN码混合矩阵,并利用该混合矩阵对信息序列进行M元扩频,这种扩频方式能有效地提高频带效率和抗截获性能,比直接序列扩频具有3dB的性能改善．针对伪码较长的扩频通信系统码同步计算复杂度高、硬件实现困难的缺点,提出了一种基于两级FFT的快速捕获算法,其计算复杂度与传统的PMF-FFT算法相比能下降一个数量级．通过同相、正交支路进行交叉混合数据解扩,能有效消除载波相位偏移对系统性能的影响．     

猝发式直扩系统伪码同步技术的FPGA实现

针对短时猝发式直扩系统中大频偏情况下伪码捕获和跟踪问题,该文提出了一种基于扫频、数字匹配滤波器和数字延迟锁定跟踪环的伪码同步方案,并基于FPGA平台进行硬件实现.试验结果表明该方案可以满足系统设计要求.     

Research on Estimator and Testing Acquisition Schemes in Direct Sequence Spectrum Spreading Systems

Serveral methods for the pararrel acquisition of a PN sequence in a baseband direct sequence spread spectrum system are investigated. Four different kinds of schemes are considered: the optimal estimation scheme, the locally optimal estimation scheme, the optimal testing searches and the locally optimal testing scheme. In the four kinds of parallel acquisition schemes, the expressions for the probability of error are given and compared with the actual error probabilities obtained via Monte Carlo simulation. We also outline a technique that can be suboptimal because of a large amount of hardware and computation when using the parallel acquisition schemes.     

多径信道下扩频导航信号跟踪性能研究

针对扩频导航信号多径信道下信号跟踪性能,分析了时延小于一个码片的多径信号对导航信号伪码相位和载波相位跟踪误差的影响,并建立跟踪环路的数学模型,在考虑多径信号的基础上分析了混合信号相位跟踪的数学模型,分析了混合信号下伪码跟踪环和载波相位跟踪环相位跟踪的性能.在数学模型分析的基础上,对伪码相位跟踪和载波相位跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相埘直达信号伪码相位和载波相位时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.关键字:多径信道;伪码跟踪;载波跟踪;跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相对直达信号伪码相位和载波相痊时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.