多音干扰下DS/FH扩频测控信号伪码跟踪误差分析与仿真

分析扩频测控信号在干扰环境下的性能对测控体制的研究具有重要的意义。推导音调干扰环境下DS测控信号的伪码跟踪误差表达式,以Matlab/Simulink为平台搭建了伪码跟踪性能仿真平台,仿真分析了不同干扰条件、不同增益分配下的DS/FH混扩测控信号伪码跟踪性能,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。     

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。     

基于宽带模糊函数的DS/FH信号性能分析

引入直扩/跳频(DS/FH)混合扩频技术可以增强航天测控系统的电子对抗能力。推导了DS/FH混合扩频信号的宽带模糊函数表达式。通过分析得知,随着载波频率的增加,信号时长的变化对模糊值的影响减弱,宽带和窄带模糊函数间的差异减小,但在接收信号的处理中仍需考虑对信号时长变化的匹配。数值仿真分析了DS/FH信号波形在不同增益分配下的分辨率、精度、旁瓣抑制及抗干扰等性能。结果表明在一定的增益分配下,该波形具有接近理想的图钉型模糊图,适当增加跳频增益可以获得更好的分辨率和抗干扰性能。     

一种卫星直扩跳频测控系统自动化测试方法

针对目前国内卫星直扩跳频(DS/FH)测控(TTC)系统测试不全面,测试方法通用性差的问题,通过分析DS/FH测控系统工作特点和测试技术难点,提出了一种卫星DS/FH测控系统自动化测试方法,并设计了一种基于软件无线电和通用仪器的通用自动化测试系统。该方法充分模拟天地测控链路环境,可综合、全面、灵活地考核DS/FH测控系统的捕获性能、动态性能和抗干扰性能。在某卫星整星各测试阶段进行了应用,结果表明:该测试方法准确可行,测试全面、充分、通用性好、可重构能力强、测试效率大幅提升,可推广到各类卫星DS/FH测控系统测试中应用。     

电子干扰下GPS接收机C/A码捕获概率的分析

本文从对GPS信号的结构出发,在单频、宽带及部分频带干扰模式下,分析了GPS接收机C/A码捕获过程的检测概率和虚警概率等性能指标.分析结果表明,当干扰功率超过一定值后,虽然检测概率有所增加,但虚警概率将急剧恶化,在中频信干比相同时,窄带干扰较宽带干扰效果明显.     

一种用于高动态侦收的测控信号谱相关预分类方法

针对高动态侦收环境下测控信号的预分类问题,提出了一种对高动态环境不敏感的谱相关预分类方法。该方法对搜索波束输出数据进行频谱估计、谱相关检测和参数估计,可截获远距离、低信噪比的测控信号。对于近距离、高信噪比的测控信号,直接进行频域恒虚警检测、信号参数估计和谱相关比较处理。同时根据设定的过滤准则,剔除干扰信号,保留感兴趣的测控信号,并对其进行实时跟踪。仿真表明该方法在高动态条件下能够高概率地对测控信号进行预分类。     

基于差分相干后积累的伪码信号检测方法优化与分析

差分相干后积累是近年来提出的一种伪码信号检测新方法,其虚警概率存在精确解析式,但较难推导其检测概率的理论公式。文献多是通过不同理论近似方法获得其检测概率,但理论近似存在较大误差,不适用于对参数的优化。本文采用理论模型与数值仿真结合的方法分析差分相干后积累的检测性能,并基于检测损耗最小化准则研究了中频积累时间的优化。此外,还比较了差分相干检测方法与传统非相干检测方法的最优性能,结果表明前者优于后者。     

电子干扰下GPS接收机C／A码捕获概率的分析

本文从对GPS信号的结构出发，在单频、宽带及部分频带干扰模式下，分析了GPS接收机C／A码捕获过程的检测概率和虚警概率等性能指标。分析结果表明，当干扰功率超过一定值后，虽然检测概率有所增加，但虚警概率将急剧恶化，在中频信干比相同时，窄带干扰较宽带干扰效果明显。     

间歇采样重复转发对雷达恒虚警检测性能的影响分析

作为一种新型相干干扰,间歇采样转发干扰可以获得雷达脉冲压缩增益,对雷达系统构成了很大的威胁。针对采用线性调频脉冲压缩和单元平均类恒虚警检测的雷达系统,在分析了间歇采样重复转发压制干扰原理和雷达恒虚警检测的工作原理的基础上,理论分析推导了不同间歇采样占空比、转发增益和不同的噪声功率背景条件下重复转发干扰在真实目标CFAR检测区间的能量。通过分析信号能量、噪声能量和干扰能量之间的关系,推导了不同干扰参数下CFAR检测器的信噪比。研究结果表明,在重复全转发这种干扰样式下,采样频率、占空比均是影响影响检测器的重要参数,当优化参数配置,使得转发能量尽量位于检测单元内时,有相对理想的对抗效果。     

DS/FH混合扩频信号快速捕获算法研究

直接序列扩频/跳频(DS/FH)混合通信系统,是国内外公认的最富生命力的抗干扰通信系统。在研究DS/FH混合扩频信号快速捕获算法基础上,对其关键技术重采样方法进行了重点分析。仿真分析了补零法、脉冲重采样法、平均采样法和Sinc内插法四种重采样算法的性能,试验表明:采用Sinc内插能够实现高灵敏度、高精度捕获。并给出该算法在FPGA上的实现,为工程实践与应用提供技术支撑。     

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。     

编队卫星间自适应双门限恒虚警率捕获算法设计

快速准确稳定的捕获是编队卫星间自主测控的关键,针对传统的编队卫星间捕获方法虚警率高、捕获时间长等缺点,提出了一种基于自适应双门限的恒虚警率捕获算法,采用双积分滑动相关搜索,第一积分电路输出超过门限时,启动第二个积分电路,以实现快速准确的捕获;对输入信号进行噪声能量强度实时估计,自适应调节捕获门限,从而在不同的干扰噪声强度下实现恒虚警率控制。以加性高斯白噪声信道为背景对算法性能进行分析,证明虚警概率为独立于信噪比的常数,通过设计积分时间常数,可以实现快速捕获。仿真结果表明,与传统固定单门限滑动相关捕获方法相比,本文的方法具有捕获时间短、虚警率低等优点,适用于编队卫星间捕获。     

频偏条件下基于DMF伪码捕获性能分析

基于数字匹配滤波器（DMF）的PN码捕获电路具有较快的捕获速度,但其输出主相关峰值对频偏较为敏感,在频偏条件下,通过推导PN码同步时的检测概率和虚警概率,进而计算出平均捕获时间,并且作出了仿真和分析,为改善频偏条件下捕获性能提供了解决思路和理论依据。     

面向认知无线电的干扰频点鲁棒检测方法

在军事认知无线电中,频谱感知的重要作用是检测干扰信号频点。传统的干扰频点检测方法利用周期图法估计信号频谱,然后将谱估计与阈值比较以确定干扰频点,这种检测方法由于周期图法估计方差大而存在鲁棒性差的缺点。提出一种干扰频点鲁棒检测方法,使用改进的周期图法来估计接收信号频谱,然后使用前向连续均值消除(FCME)方法检测干扰频点。文中还推导了该方法的检测阈值公式和检测概率公式,并仿真分析了该方法在部分频带干扰下的检测性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

某无人直升机扩频通信系统捕获方案设计

讨论一种用于某无人机直序扩频通信测控系统的PN码捕获方案。根据该系统的技术指标要求,针对无人机信道的特殊性,采用匹配滤波器进行PN码的相关处理,并运用检测后积分和二次驻留的方法提高检测概率降低虚警概率。在进行详细理论分析的基础上,运用Cadence公司的SPW系统仿真软件,将该系统在高斯白噪信道和无人机信道下进行对比性系统仿真,仿真结果以及FPGA实测结果均表明,上述两种方法有效地提高了系统性能。     

基于CFAR检测的SAR噪声干扰效果评估方法

在研究美国林肯实验室的SAR恒虚警(CFAR)自动目标检测方法的基础上,分析了CFAR目标检测技术在不同噪声干扰强度下检测概率的变化情况,并结合图像相关性分析得出一种改进的基于CFAR检测技术的SAR噪声干扰效果评估方法.     

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。     

编码扩频通信系统中非相干解调技术研究

为满足当前信息技术高速、安全、可靠通信的要求 ,对基于编码扩频的 DS/FH(直序 /跳频 )混合扩频通信系统中非相干解调技术进行了研究 ,简要分析编码扩频信号的组成 ,重点讨论数据解调时采用的非相干最大相关输出解调方案及其误码特性 ,并与其它通信系统的通信性能进行对比。仿真结果证实方案切实可行     

JTIDS波形抗干扰性能研究

分析了JTIDS波形在加性高斯白噪声（AWGN）信道和宽带阻塞干扰下的误码性能。在此基础上基于符号级的差错概率,理论推导了JTIDS波形在部分频带干扰中的误比特率。通过仿真分析了不同干扰方式对JTIDS波形误比特性能的影响,并从干扰方的角度给出了最佳干扰策略。     

复合高斯杂波中距离分布目标的极化自适应检测

极化高分辨力雷达能够获取更丰富的目标特征信息,充分利用极化信息能够有效地提高检测和识别性能.本文基于广义似然比检验,提出了一种复合高斯杂波中距离分布目标的极化自适应检测器,推导了检测器的虚警概率表达式,理论分析表明其相对于杂波的协方差矩阵和纹理分量都具有恒虚警特性.利用仿真数据统计分析了该检测器的检测性能,仿真结果表明,在一般情况下当辅助数据较少时该检测器的检测性能优于其它同类检测器.