TDMA扩谱通信系统中精同步的实现与性能分析

扩谱通信中一个最基本的任务就是实现本机的伪随机信号与接收的伪随机信号的同步。本文讨论了一种新的精同步方法,这种方法不同于目前常用的延迟锁定环和τ-抖动环,它采用了声表面波(SAW)卷积器作为接收机的可编程匹配滤波器,利用相关峰位置偏移而得到了本机时钟脉冲的相位调整,从而解决了一类时分多址(TDMA)传输突发信息符号的扩谱通信系统的精同步问题。文中概述了两种精同步的方法,分析和计算了它们的同步性能,并给出了一种同步方法的实验结果和数据。     

时分多址系统中跳频信号的捕获

本文提出一种时分多址跳频信号的捕获方法。利用F个频率的任意排列构成同步头,使其具有多址工作能力及低窃听率。文中分析了在白高斯随机噪声情况下,系统的虚警概率和捕获概率。另外,也分析了在干扰环境下系统的捕获能力。     

同步的快速捕获

时分多址(TDMA)扩频通信系统的同步捕获是一个很重要的问题,如何实现快速同步则更重要。采用声表面波器件,时间延时门和一致检测窗能十分满意地解决同步的快速捕获,精度达正负半个码元。本文还讨论了两种基本的快速同步捕获的方法,並给出了试验结果。     

多重直扩信号的快速捕获

多重直扩信号的快速捕获得卫星定位及通信系统研制过程中遇到的一个主要课题，它的实现，不仅可以提高系统的多址能力，而且也是系统实现的必备条件，本文阐明了多重直扩信号的来源以及可被分离的理论依据，给出了多重直扩信号快速捕获的硬件实现方案及部分实验结果，得出了一些重要结论。     

SAW相关器与扩频同步信号的时间估计

给出两种ＳＡＷ器件：存贮式和双输入式ＳＡＷ相关卷积器，并分析它们作为解扩器件对同步信号到达时刻的估计精度。同步问题是对同步信号的检测和对信号到达时刻的估计。当扩频同步信号被检测到且满足（τ为码元宽度）时，同步信号被捕获（即达到了粗同步）。通过对两种器件时间估计精度的分析可以看出，在相同的检测概率下，双输入式ＳＡＷ相关卷积器的估计精度比存贮式的高。最后利用双输入式ＳＡＷ相关卷积器对信号时间轴压缩的性质进一步提高了估计精度。     

卫星信道突发直扩信号的快速捕获

本文讨论了利用中频积累法实现信噪比为—15dB条件下突发直扩信号的快速捕获。文章分析了积累环的工作原理,以及环路设计中应考虑的因素,并且给出了信号通过卫星信道时的试验数据。     

"北斗"陆基增强系统岸台同步技术研究

导航信号同步技术是无线电导航系统的关键技术.本文介绍了"北斗"陆基增强系统的技术方案,对该系统导航信号同步技术进行了分析.利用"北斗"单向授时技术实现导航台时钟同步;采用CPLD器件设计同步脉冲提取电路及同步调整电路;利用直接频率合成技术产生高精度、高稳定度的扩频伪码时钟.实测数据分析表明,通过"北斗"授时可以保证陆基增强系统的导航台链具有较高的时钟同步精度.     

具有特定功率谱形式的随机信号数字模拟

当用计算机模拟满足一定功率谱规律的离散数字随机信号时,通常是对伪随机白噪声离散数字信号进行数字滤波来模拟。但由于成形滤波器的输入信号为白噪声,导致数字滤波结果与滤波步长h有密切关系。本文通过实例,给出了一种修正数字滤波步长对模拟结果影响的方法。     

伪随机屏蔽二进阵列偶

提出了一种新的周期循环相关信号,即伪随机屏蔽二进阵列偶.文中给出了其定义,并研究了它的变换性质.为了减少搜索范围,提高计算机搜索效率,文中研究给出了一些伪随机屏蔽二进阵列偶存在的组合允许务件,在此基础上,利用计算机搜索出若干体积小于22的伪随机屏蔽二进阵列偶.搜索结果表明:伪随机屏蔽二进阵列偶具有很高的能量效率,因而可以作为同步码或多用户码应用于工程中.     

用声表面波(SAW)卷积/相关器实现直接序列扩频信号解扩

本文简要叙述了直接序列扩频信号解扩的主要方法:逐比特解扩(bit-by-bitDe-Spread)和并行解扩(Parallel De-Spread)。指出:前一种方法要提取相干载波,并且难以实现快速同步。对于突发工作的直接序列扩频系统,并行解扩是比较切实可行的。我们用国内研制成功的声表面波声电卷积器,通过适当的信号设计完成了突发扩频信号的解扩。文章给出了有关实验结果。我们认为,这种方法,对不同调制方式的直接序列扩频信号解扩具有普遍适应性。     

多径干扰下一种双M-ary正交信道扩频通信系统的仿真

为了考察双M-ary正交信道扩频通信方式的抗多径干扰的能力,本文研究了在IQ正交信道上采用双M-ary扩频通信的系统方案;分析了其在多径干扰下的性能,并给出了理论分析和详尽的Simulink仿真.结果表明:该系统在白噪声信道情况下具有良好的性能,其高频带利用丰此时得到了体现,但是其受多径干扰的影响较大.因此在实际的使用中,必须加入纠检错模块来提高其抗多径干扰的能力.     

一种基于天线虚拟运动的跳空扩频调制方法

为了加强无线通信物理层的传输安全,提出了一种基于天线虚拟运动的跳空扩频调制信号,采用天线的切换发射仿真天线运动,并且天线的切换方式由扩频码控制。利用天线开关函数产生的谐波分量构成一个空间扩频信号,这样发射的扩频信号不仅与发射信号使用的扩频码有关,而且与接收机相对于发射机的空间方位信息有关,是一种多天线跳空方式产生的扩频信号。最后给出了跳空扩频信号的频谱扩展性能、自相关性能、互相关性能、安全性能和多用户的通信性能,仿真结果表明跳空扩频信号为信息提供了一种更加安全的无线传输方法。     

基于软件无线电技术的GPS软件接收机的研究与实现

深入研究了GPS软件接收机的相关算法,阐述了GPS软件接收机设计过程中信号搜索、跟踪以及伪距定位等关键技术。针对搜索过程中利用信号相关法求解精频速度慢的缺点,提出了相位关系解算法;进一步分析二阶跟踪环路工作原理,对其带宽进行优化设计,使接收机具备较高的动态性能和较低噪声影响。基于Matlab环境,通过优化算法结构,设计并实现了GPS软件接收机算法应用程序。最后通过实际测试数据对算法进行了验证,该接收机可以处理12通道卫星信号,并且各项指标分析结果均达到单点伪距定位要求。     

基于Backstepping方法的一类混沌系统的同步自适应控制

将Backstepping方法用于混沌系统的同步自适应控制。利用递归思想选择一系列的Lyapunov函数．设计同步控制器。该方法是一种系统化的方法．能够处理一系列的混沌同步问题．这在混沌通讯安全方面具有重要意义。最后，以Lorenz系统同步为例，进行了数值仿真，仿真结果说明该方法的有效性，并与线性反馈控制器作了比较．仿真结果表明．Backstepping方法设计的控制器性能优于线性反馈控制器。     

An Adaptive Transmission Scheme for Deep Space Communication

Deep space communication is quite different from conventional ground communication due to its time-varying,complexity and large signal delay,which consequently affects communication quality and system efficiency.Adjusting the transmission parameters when the channel environment changes during the communication can guarantee the performance index of the system,and therefore improve communication efficiency. An adaptive transmission scheme of transceiver based on Consultative Committee for Space Data Systems(CCSDS)protocols is proposed in this paper. According to the variation of the deep space channel,the symbol rate of transmission data is adjusted dynamically by estimating the signal-to-noise ratio(SNR) of the receiver in real time and adjusting the channel environment. This scheme can improve the channel utilization and system throughput under the premise of limiting the system bit error rate. Furthermore,this scheme is successfully implemented in Xilinx Virtex-5 FPGA board.     

综合低空突防系统分布式仿真平台的设计与实现

为了满足综合低空空防系统试飞验证的需要，开发了一套基于局域网（LAN）环境的综合空突防系统分布式仿真平台。该平台将数字地图地面站、TF／TA计算机、三维显示图形工作站连接在一起，各自完成相应的功能，并由数字地图地面站作为控制中心监控和协调整个系统的运行，实现了综合低空突防系统的一体化仿真。通过运用Socket编程和DCOM技术，实现了不同操作系统平台之间的数据通讯和信息传输。整个系统在局域网、跨平台环境下运行良好。，     

Panoramic Imaging System Inspired by Insect Compound Eyes

Inspired by the unique structure of insect compound eyes, a multi-channel image acquisition system is designed to photograph a cylindrical panorama of its surroundings with one shot. The hardware structure consists of an embedded ARM system and one array of 16 micro-image sensors. The system achieves the synchronization of captured photos in 10 ms, as well as 10 f/s video capture. The software architecture includes the TCP/IP proto- col, video capture procedures in ＂Poll/Read＂ or ＂video streaming＂ modes, thread pool monitoring in multi-threa- ding mutex, synchronization control with the ＂event＂ ＂mutex signal＂ and ＂critical region＂ functions, and a syn- thetic image algorithm characterized by its portability, modularity, and remote transmission. The panoramic imaging system is expected to be a vision sensor for mobile robotics.     

双波束天线阵时空调制OFDM通信测向方法

为解决利用通信信号的测向和通信定位综合设计问题,提出了一种载有方向信息的OFDM时空调制技术。该技术采用两副同中心但方向图有偏差的特殊天线阵列发射,使单天线接收机接收的信号是OFDM特性,每个OFDM子载波调制信号载有空间方位信息和数字通信信息,接收机通过解调信号即可通信测向。文中详细介绍了非正交四相和非均匀八相子载波时空调制信号设计思想,阐述了子载波间伪随机码空间调制编码方法,给出了数据信息调解和方位角估计算法。计算机仿真结果表明:在高斯信道下系统的误码性能与普通PSK-OFDM一样,实现了在调制信号设计层面上的数字通信与测向的深度综合。