导航卫星有效载荷新型扩频码研究及实现*

针对导航卫星中Gold扩频码存在的不足,卫星导航系统的多个频点在下一代系统建设中选用Weil码作为扩频码。首先对Gold码和Weil码的特性进行仿真分析,仿真结果表明,Weil码的自相关特性和互相关特性有明显的优势。针对导航卫星有效载荷需要提供长期稳定可靠的导航服务且资源有限,对Weil码的实现方式也有很高的要求,设计一种基于FPGA平台的Weil码实现方案,解决了导航卫星有效载荷中Weil扩频码生成的资源和可靠性问题,已实际在轨连续运行超过一年没有出现故障。     

基于载波平滑伪码的高精度航天扩频体制测距技术

在航天扩频测控系统中，伪码测距技术可以有效避免相位模糊，但是码长也限制了其相位测量精度，而载波测距技术则具有更高的相位测量精度。针对扩频测控体制，提出了一种基于载波平滑伪码的高精度航天扩频体制测距技术，该技术利用锁相环获得的载波相位对伪码值进行平滑，在保留伪码测距无相位模糊特性的基础上进一步提升测量精度，从而减小测距接收机的随机误差。仿真结果和试验数据表明:该方法能有效提高星地测距精度，测量精度达到毫米量级，具有很强的实用价值。     

平衡GOLD码发生器的DSP实现

GOLD码发生器广泛应用于CDMA码分多址系统.其主要用途是产生具有良好相关特性的码序列.调制技术可以应用在一个多用户CDMA系统中的各种形式的扩频技术中.最流行的是直接序列扩频技术.本文对广泛用于扩频通信的m序列及其复合序列平衡GOLD码进行了深入研究,并实现了一种基于DSP的平衡GOLD码发生器.     

平衡GOLD码发生器的DSP实现

GOLD码发生器广泛应用于CDMA码分多址系统。其主要用途是产生具有良好相关特性的码序列。调制技术可以应用在一个多用户CDMA系统中的各种形式的扩频技术中。最流行的是直接序列扩频技术。本文对广泛用于扩频通信的m序列及其复合序列平衡GOLD码进行了深入研究,并实现了一种基于DSP的平衡GOLD码发生器。     

单音干扰下扩频测控信号伪码跟踪性能研究

扩频测控信号的伪码跟踪性能直接关系到测控系统的测距精度。以伪码跟踪环中鉴相曲线平衡点的过零偏移为研究对象,推导了音频干扰条件下扩频测控信号伪码跟踪的干扰最大误差;并针对干扰最大误差需考虑具体鉴相算法的特点,提出基于相关曲线主瓣的二阶中心矩扩展因子的性能评价方法。该方法利用伪码相关曲线主瓣在干扰前后的畸变情况,反映干扰对伪码跟踪性能的影响。仿真分析表明,干扰最大误差的理论及仿真结果和二阶中心矩扩展因子所得结论一致,从而验证了干扰最大误差理论的正确性以及所提性能指标的有效性。     

一种非周期调制直扩信号扩频码估计方法

对卫星测控中一类扩频码周期与信息码周期之比为非整数的直扩信号进行了研究,得出这类信号可建模成非周期调制直扩信号,提出并讨论了一种基于差分主元分析（D PCA）的非周期调制直扩信号扩频码估计方法,该方法通过计算与差分序列协方差矩阵的最大特征值对应的特征向量完成信息码个数、子序列、信息码同步点等参数的估计,解决了传统矩阵分解方法在估计码序列时码序列相位模糊问题,理论分析和仿真结果表明该方法可以在低信噪比下进行有效估计。     

一种FH／DS扩频接收机的码同步方案

设计优良的跳频(FH)/直扩(DS)扩频系统兼有DS系统和FH系统的特点。它能够克服二者的一些缺点,保持它们的优点,从而满足不同的系统性能要求。因为在系统中FH扩频方式与DS扩频方式同时使用,所以接收机就必须完成FH解跳和DS码的解扩。文中提出了一种FH/DS接收机的码同步方案。     

滑动相关法伪码捕获的数字化实现

对扩频同步系统中滑动相关法伪码捕获提出了一种新的数字化实现方案，即利用计数器、门电路和移位寄存器等单元代替原来的平方器和积分器等模拟单元。该实现方法具有可编程性，易于用FPGA/CPLD芯片实现。     

扩频序列容错能力分析

提出了扩频码（序列）容错能力影响扩频系统的性能的问题。分析了二进制序列集合作相关检测时的容错能力与序列的相关特性之间的关系，给出容错能力的理论界限；研究了相关器输出判决门限的确定及相关峰检测概率与扩频序列的容错能力之间的关系。     

扩频测控信号大动态信息频域加载方法

针对静态扩频测控信号的大动态信息加载,提出一种基于数字化处理的频域高精度加载方法。方法采用不同的处理方法分别对两路信号加入动态信息,其中一路通过FFT和频谱搬移加入载波多普勒信息,另一路通过对扩频码进行延时处理得到包含动态信息的扩频码,并使用第二路信号对第一路信号进行调整,从而实现原始扩频测控信号的动态信息加载。仿真结果表明,方法可以保留原信号内载波和扩频码的相关性以及原始信号中可以反映信道等特性的噪声,同时实现动态信息的高精度加载。     

基于航天测控通信系统LT码的应用研究

针对航天测控通信系统传输距离远,信道噪声干扰大等特点,研究了一种适用的LT编译码方案。基于对译码过程中预处理集分析给出的最优度分布理论模型,提出了一种混合型度分布函数。该函数为一种次优度分布,综合了部分常用度分布函数的优点,可有效提高编译码性能。优化后的LT编译码方案在航天测控系统中的应用进行了仿真,结果表明:译码效率提高了16.67%,且保持了良好的编码增益,适于系统的应用需求。     

扩频信号快捕算法硬件设计与实现

为提高扩频信号捕获门限及伪码相位捕获准确度 ,在多通道并行捕获技术的基础上介绍块匹配算法和单点多次平滑算法两种相关峰检测方法 ,并在以 FPGA和 DSP为核心的单板系统上实现。其中单点多次平滑算法已应用于工程实际中的软件数据处理算法。实践表明 ,该方法有效地提高了检测门限 2 d B。在 FPGA数字电路设计实现中 ,提出了多个并行捕获通道共用一个载波 NCO,一个伪码 NCO及伪码产生器的方法 ,大大节省了硬件资源 ,在规模为 1.6万门的 FPGA芯片内共设计码并行快捕通道 12 8个。     

基于认知无线电的空间S频段测控新途径

针对空间S频段频谱资源紧缺问题,文章提出基于认知无线电的空间S频段测控方案初步设想,阐述相关的技术原理、构成与数据流和网络构架设计,并对方案前景效益进行了分析。     

嫦娥一号月球探测卫星技术特点分析

嫦娥一号卫星是我国的第一个月球探测卫星,将飞行至距地球380000km的月球,实现环绕月球对其遥感探测。由于任务目标不同,嫦娥一号卫星将遇到比近地轨道卫星更复杂的空间环境和飞行控制过程,所以必须解决面临的所有新技术问题。文章介绍了嫦娥一号卫星在轨道设计、月食、热设计、制导导航、测控、数传等方面的技术特点及研制验证方法。     

通用化测控应答机的设计

文章介绍了测控应答机的现状及研究背景，并对研制中的困难及今后的发展需求进行了分析，提出了通用化测控应答机的设计方案及关键技术，可供通用化测控应答机设计和批量生产参考。     

GPS伪随机码畸变的建模与分析

建立了全球卫星定位系统(GPS)卫星C/A码畸变数学模型,推导了畸变后的C/A码的相关函数,在Matlab软件中进行仿真。结果表明:该模型能合理解释SVN19卫星的测距码畸变故障,并可作为未来伪随机信号畸变的一个合理模型,为导航信号的完好性监测提供理论支持。     

RSA算法在QR码防伪技术中的应用

QR码是目前应用较为广泛的一种二维码,具有超高速全方位识读、编码字符广泛、能更有效表示汉字等特点。随着QR码越来越广泛的应用,对QR码的图像质量及安全技术要求也越来越高。如何对QR码进行加密实现产品防伪是当前业界研究的热门话题。RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,也是目前最有影响力的公钥加密算法。针对QR码防伪的要求,提出了使用RSA算法对QR码进行加密的防伪技术。编码方首先使用公钥对原始数据信息进行处理,产生密文信息,再用此密文信息生成QR条码。用户获得条码后,需要得到授权,才能使用QR码译码程序进行计算并获得明文,从而判断条码的合法性。经实验,测试效果良好,速度较快。该方法为生产企业提供了一种防伪新思路,具有很好的实用价值。     

一种新的空时码构造方法

空时编码调制是一种充分利用分集特性克服信道衰落的一种编码调制方式。文中提出一种构建空时码的新方法 ,可以通过计算机搜索获得最优空时码 ,并给出一种基于最优距离卷积码的构造方法。采用文中所提出的空时码 ,可以获得空间、时间分集增益并取得最大码增益。仿真结果表明 ,其性能比以往文献中提到的空时码有明显提高。