卫星跳频通信的跟踪干扰技术

讨论了跟踪式干扰机干扰卫星跳频通信的设计极限条件 (即跳频通信抗跟踪干扰的几何地理保护条件等 )。跟踪式干扰机使用“测频器”电路来确定跳频信号的驻留频率 ,然后再产生包含有该跳频频率在内的窄带干扰来干扰之。对几何地理保护条件的分析结果表明 ,这种跟踪干扰受到空间条件的限制而难以实现。跟踪式干扰机的最小测频时间和正确测量的概率Phc都是接收SNR及测频器分辨力的函数。分析了快跳频 (指的是一跳或多跳每信息字符 )和慢跳频这两种情况 ,还讨论了使用跟踪式干扰机干扰卫星通信FDMA系统的性能 ,给出了最基本的干扰机设计诀窍     

DS/FH扩频测控信号同步方案的捕获性能

针对航天测控信号的高动态以及由载频跳变引起的多普勒频率周期跳变的特点,提出了一种基于快速频率识别和辅助机制的直扩/跳频(DS/FH)混合扩频测控信号的一种同步方案。建立了跳频图案,伪码相位及多普勒频率的三维同步捕获状态转移过程的数学模型,推导出三维捕获的平均捕获时间表达式,及在伪码相位误差、多普勒频移和高斯白噪声条件下的检测概率和虚警概率表达式。仿真分析了在采用时域匹配滤波、频域多通道的直扩捕获方式下,信号和捕获系统参数对三维捕获性能的影响。理论推导与数值仿真结果表明了同步方案的有效性,并为信号设计及捕获系统参数选择提供了理论依据和实际参考。     

多载波跳频通信系统设计

文章提出一种利用OFDM调制实现同时使用多个频点进行跳频的多载波跳频通信系统,并给出了一种基于RS序列的多载波跳频方案。通过计算机仿真,对多载波跳频信号进行时／频分析,验证了多载波跳频机制,并给出了高斯白噪声下系统的BER曲线。根据OFDM调制的特点,其非常方便使用FPGA器件实现。文章最后给出一个简单的多载波跳频通信的FPGA实现。     

跳频信号检测和参数估计技术研究

文章总结了跳频扩频信号检测和参数估计的方法,并比较各个方法的优缺点。理论分析表明,跳频信号检测、参数估计方法的性能不仅与信噪比有关,而且与观察时间、样本数目、跳频带宽、跳频速率等因素相关。     

一种有效载荷地面测试系统星地时间的同步方法

针对有效载荷地面测试系统难以适应卫星有效载荷工作模式快速切换的问题,文章提出了一种有效载荷地面测试系统星地时间的同步方法。该方法利用测试局域网中卫星遥测帧广播的频率实现了星地时间的同步,根据遥控指令使地面测试系统准确切换状态以配合有效载荷的测试。星地时间的同步为地面测试系统的状态记录提供了时间标志,可作为有效载荷数据判读的输入条件。此方法易于实现,通用性强,可为有星地时间同步需求的地面测试系统提供设计参考。     

高动态跳频信号时钟同步设计与实现

由于跳频信号各跳之间的符号速率和符号数量不一致,特别是低速跳只含少量符号,导致时钟误差提取困难。针对高动态下的跳频信号时钟同步难题,提出基于频偏估计的钟偏反馈调整方法。该方法通过同步序列进行频率估计和钟偏估计,并结合反馈方法调整钟偏和时钟跟踪,实现了高精度时钟同步。仿真结果表明：该方法适应飞行速度7.9 km/s、加速度0.2 km/s²的超高动态,定时同步性能优越,定时精度满足高速跳频信号解调要求,且解调损失小于0.1 dB。     

快跳频系统抗跟踪干扰性能分析

常规快速跳频系统由于采用FSK体制，利用频率和时间分集的优势，相比于慢速跳频系统具备更强的抗干扰能力。但是，随着干扰方跟踪能力的不断提高，快跳频系统受跟踪干扰的影响也越来越大。文章对快跳频系统受跟踪干扰的影响进行了分析仿真，同时分析干扰“置零”作为一种抗跟踪干扰的措施，“置零”的比例与FSK信号体制之间的关系，并在不同条件下仿真了干扰“置零”措施对系统性能的影响。仿真得到的结论可以为实际工程中快跳频系统接收端有效对抗跟踪干扰提供指导意义。     

FH/DS导弹武器数传系统设计初探

扩频技术在现代抗干扰系统中广泛采用.开展FH/DS混合扩频数传系统的研制,对提高今后型号的性能、对付日益增强的电子干扰具有重要意义.该系统工程实现的关键是跳频合成器、跳频图案、跳频数目、速率及跳频同步等.最后对FH/DS扩频数传系统的性能,包括处理增益、比特差错概率作了简单介绍.     

相干BPSK调制方式的混合DS-SFH系统误码率分析

对跳频 (FH)方式威胁最大的干扰为部分频带噪声干扰 ,而兼具直扩和跳频两种扩频方式优势的混合 DS- SFH(DS- Slow FH:直扩 -慢跳频 )扩频方式体制则可以有效地减少部分频带干扰对跳频系统链路性能的影响。文中分析了相干 BPSK调制方式下混合 DS- SFH系统的抗干扰性能     

基于Proximity-1协议的星间测距与时间同步技术研究

卫星之间信息交互、星间相对测距及时间同步是卫星星座与编队卫星飞行任务的关键技术。文章利用空间数据系统咨询委员会(CCSDS)Proximity-1协议中给出的时间业务,提出了一种非相干双向测距/时间同步方法,在星间信息传输的同时完成星间高精度测距,并详细给出了算法的计算公式推导和模型误差分析,理论分析和实验仿真结果表明:文章提出的方法具有较高的测距/时间同步精度,且功能集成度高,可为星间链路的建设提供技术支持。     

地面跳频基站同步星上跳时钟和码时钟的一种方法

本文主要介绍，卫星转发器向地面用户发射同步信标，地面接收机恢复出同步信标，再根据星地链路的时延，调整本地时钟的相位来完成跳频系统同步的方法。     

基于编码扩频的DS/FH混合扩频通信系统同步与数据解调技术的研究

介绍一种基于编码扩频的DS/FH(直序/跳频)混合扩频通信系统的同步及数据解调技术,它有效地解决了动态环境的下数据解调问题。提出采用导频信道传输同步伪码、用混合并行技术实现伪码的快速同步的方法。实验证明方案切实可行,达到了所要求的性能指标。     

一种正交跳频信号动态分选方法

针对复杂电磁环境下正交跳频信号分选时效不高问题,提出了一种正交跳频信号动态分选方法。首先基于滑动窗口的数据流模型,采用构造型神经网络对跳频信号频域数据和方位信息动态聚类,减轻噪声等因素影响,解决方位信息和幅度关联模糊性的问题;再在相应的覆盖簇内运用时频关联方法,实现正交跳频信号的动态分选,实验结果表明该方法是有效的。
     

部分频带噪声干扰条件下快跳频系统性能研究

部分频带噪声干扰是常见的一种干扰形式，对于快跳频系统来说，当干扰功率一定时，存在最佳的干扰比例。自归一合并算法是快跳频系统中一种简单有效的抗干扰处理算法。文章结合自归一合并接收算法下快跳频系统的理论误码率，对部分频带噪声干扰的影响进行了分析；同时建立快跳频系统仿真模型，在不同条件下分别针对多种分集数进行了仿真，得到不同干扰比例对系统性能的影响；并将实际系统的测试数据与仿真结果进行了对比。仿真得到的结论可以为实际工程中快跳频系统的性能评估及参数设计提供指导。     

跳频信号的时频分析

时频分析是跳频信号检测的重要工具之一,获得清晰的时频图是跳频信号参数估计和信号分选的前提.使用各种时频分析工具,包括线性时频表示、二次时频分布、重排类二次时频分布、不同时频分布组合方法对跳频信号进行仿真,在时频聚焦性和抑制交义项干扰两个方面综合比较各分布之性能,寻找适合针对多个跳频信号同时存在的时频分布,并给出了各分布性能的定量评价.仿真结果表明,谱图、平衡伪wigner-Ville 分布(SP-WVD)、重排类时频分布以及线性与非线性时频分布组合方法能获得较清晰的时频图.     

直扩系统中基于频域限幅的抗窄带干扰算法

文章研究了一种基于频域限幅的直扩系统抗窄带干扰的算法。对接收信号在同步信息指导下进行频域幅度谱限幅,并采用限幅前保留的相位谱信息一起恢复时域信号。理论分析表明,接收信号的幅度谱被削减到低于发送信号幅度谱时,都可以完整地恢复发送信号的频谱,仿真结果表明该方法用于窄带干扰能够获得很好的处理增益。     

基于1553B总线的卫星星时同步方法

目前卫星的绝对时间由GPS提供,并通过总线广播的方式将时间信息码发送给各卫星载荷分系统,但各载荷收到时间信息进行相应的处理后都会有一定的延时,所以需要对卫星系统进行时间同步。卫星通常使用的星上时间同步方式为GPS秒脉冲和时间信息广播相结合的方法,但此方法需要占用一定的硬件资源。为了节省硬件资源,并保证卫星星时同步的精度,文章提出基于1553B总线卫星星时同步的方法,使用同步方式字命令和时间信息广播相配合,卫星载荷利用1553B总线控制芯片内部时间标记寄存器计时,计算软件处理延时,降低系统随机误差,进而实现星时同步。经过仿真和测试验证,表明该方法可以将系统时间同步随机误差降低到100?s。该方法采用软件实现,卫星无需提供GPS秒脉冲,节省硬件资源,降低成本,适用于时间同步要求精度高、未对载荷分系统提供GPS秒脉冲的卫星系统。     

基于时间同步1553B协议的开关指令协同管理方法

为充分利用智能化卫星综合电子系统资源,确保故障工况下的业务连续性,在系统层面实现高可靠开关指令发送控制。在设备内冗余的基础上,建立综合电子系统内设备间冗余,有效提升了可靠性。该方法发送开关指令时,需实现多设备间同步。针对这一需要,文章提出了一种基于时间同步1553B协议的指令协同管理方法。在星载软件中进行分布式指令协同管理,将指令发送与指令执行排布在不同通信帧内。星内总线控制设备负责分发开关指令给指令执行设备,各指令执行设备基于帧同步信号实现指令同步发送。经地面试验和在轨飞行验证,该方法在正常工况和故障工况下,均能正常输出脉冲宽度满足指标要求的开关指令。目前已在多颗智能卫星上得到应用,可为后续航天器设计提供参考。     

基于波束形成的卫星跳频系统干扰抑制研究

为了抑制干扰实现卫星的安全通信,首先分析了各种干扰方法对卫星跳频系统干扰的可行性,重点研究了一种新颖的干扰方法——部分驻留时间干扰对卫星跳频系统的干扰效果。在此基础上,提出了抑制部分驻留时间干扰的智能天线波束形成方法,建立了系统模型,并提出了转换矩阵的概念。仿真结果表明,该方法对部分驻留时间干扰具有较好的抑制作用,并且提高了波束指向精度及波束收敛速度。     

多载波跳频系统抗部分频带干扰性能分析

多载波跳频(MC-FH)技术结合了OFDM和跳频扩频技术的优点,具有很强的抗干扰能力。而部分频带干扰是一种常见的干扰类型。在介绍多载波跳频通信系统基本模型的基础上,分析了多载波跳频系统的抗部分频带干扰的能力。