FH/DS混合扩频技术研究

FH/DS混合扩频技术研究

一、FH/DS混合扩频技术研究(论文文献综述)

文言[1](2021)在《低截获无线通信系统传输波形设计与实现》文中认为随着无线通信技术的迅猛发展,低截获通信被广泛应用于军事通信、保密通信及安全通信领域。对于传统通信而言,信号具有循环平稳性和各态历经性,截获方通过一些信号检测手段很容易获得其通信参数。为了打破传统通信信号的固有参数特征,本文从物理层安全出发设计出一种具有非平稳性的低截获传输波形。低截获传输波形的构造原理是将符号域、时间域、频率域三个维度引入时变的通信参数,来打破固定参数引起的循环平稳特性。换句话说,通过构造短时间的循环平稳信号来拼接成一个长时间的非平稳信号,从而保证传输波形在抗噪声、抗干扰的情况下,尽可能提高其抗截获性能。首先,阐述了低截获通信的基本原理,主要包括低截获通信概述,物理层安全概述及扩频通信理论基础。对于扩频通信来说,简单分析了直扩、跳频、混合扩频通信的区别,以及多进制扩频通信的原理。接下来,详细描述了低截获传输波形的构造原理,从物理层波形安全设计出发,引入时变的通信参数来打破固定参数引起的循环平稳特性或周期平稳特性,即符号域、时间域和频率域分别独立随机化来构造低截获传输波形。接着,提出了一种基于联合随机化的低截获无线通信系统的传输波形整体设计方案,其中涉及参数设计、帧结构设计及完整的传输波形处理流程设计。该方案弱化了随机化的独立性,降低了硬件实现的复杂度,且仍具有良好的抗截获性能。为了设计出更好的传输波形,扩频方式采用四元多进制扩频,并对比了不同非相干接收方案对最终误码性能的影响,表明分段相关接收方案具有一定的抗频偏作用。同时,从载波频率估计和码片速率估计出发,比较不同信号检测手段下低截获信号与扩跳频信号的抗截获性能,证明了低截获信号具有更好的抗截获性能。最后,针对前面提出的低截获无线通信传输波形整体设计方案,在FPGA平台上进行原理样机的实现,主要包括发送机关键模块,接收机关键模块和跨时钟域处理接口模块的RTL代码编写及Modelsim仿真波形验证。同时,对系统原理样机进行带宽测试和误比特率性能测试。内场测试结果表明,在低信噪比-18d B条件下能够实现低误码率的正常通信,满足项目技术指标。

袁田,刘田,苏新军[2](2020)在《基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获》文中认为DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping)扩频信号捕获相对直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)需要更多维度的搜索,捕获电路复杂。针对现有DS/FH扩频信号捕获算法复杂度高、电路结构与波形参数强相关,以及通用性差、灵活度低的问题,提出了一种基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获方法,利用双缓冲补零(Double Block Zero Padding,DBZP)缓冲单元与预解跳单元的灵巧结合,将时域-频域-多普勒域高度耦合的扩跳频图案搜索进行降维分离,在保证积分增益的同时降低了捕获实现的复杂度。数值分析与仿真结果表明,所提方法兼顾了捕获性能与运算资源,相比现有基于预解跳方法的DS/FH扩频信号捕获算法的运算量减小了50%。

王营营[3](2018)在《基于改进扩频技术的GPS抗干扰方法研究》文中指出在全球定位系统(Global Positioning System,GPS)中,导航信号极易受到干扰,这将会影响其在军事领域及民用领域的导航定位性能,使其不能提供正确的导航定位信息;如果系统受到恶意的欺骗干扰,会使接收机接收到虚假的定位信息,造成十分严重的后果,因此研究GPS的抗干扰方法是非常必要的。对于阻塞式干扰,现有方法难以较好地平衡频谱效率和抗干扰能力之间的关系,并且需要严格的同步机制,为此本文提出基于直接序列扩频/信息驱动跳频(Direct Sequence Spread Spectrum/Message-Driven Frequency Hopping,DS/MDFH)混合扩频的方法对抗阻塞式干扰。对于欺骗式干扰,现有方法难以解决低信噪比与系统误码率之间的矛盾,因此本文提出基于分级扩频的方法对抗转发式欺骗干扰。本文对所提出的方法进行了详细的理论分析和仿真分析,并与现有方法进行了比较,证明本文提出的方法能够有效解决GPS中的干扰问题。本文主要工作如下:(一)提出基于DS/MDFH混合扩频的方法对抗阻塞式干扰,GPS卫星端发射的导航电文信号先经过直接序列扩频处理,将扩频信息分组后用来控制载频跳变,以提高系统的频谱效率。同时,发送端发送与扩频信息等长的伪信息码对载波进行BPSK调制,可以有效对抗窃听。通过仿真证明该方法能够有效对抗单频干扰、部分频带干扰以及窄带干扰,与现有方法相比,在信噪比一定的情况下,DS/MDFH能够有效降低系统的误比特率,并且接收端不需要严格的同步机制。(二)提出基于分级扩频的方法对抗转发式欺骗攻击,对GPS卫星端的信息进行逐级扩频发送,扩频因子不同的扩频序列在扩频集合中随机排列,将本级扩频所用扩频序列的索引随机插入到当前扩频信息中,索引插入的位置作为新的信息,按照相同的方式进行扩频操作。由于转发式欺骗攻击者与合法接收机之间角色的不同,欺骗攻击者如果想要实施有效的攻击,必须在合法接收机接收完信息之前对信息进行重构并转发,分级扩频方法增大了欺骗攻击的难度。通过与现有方法进行比较,证明本方法能够更有效地对抗转发式欺骗攻击,并且在低信噪比条件下能够获得理想的误比特率性能。

武国强[4](2018)在《DS/FH混合扩频信号捕获技术的研究》文中提出DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping)是一种结合直接序列扩频与跳频特点的混合扩频技术。与直接序列扩频信号和跳频信号相比,DS/FH混合扩频信号具有更强的隐蔽性和抗干扰性,在航天测控等领域正得到广泛采用。捕获技术是扩频通信的关键技术之一,更是DS/FH混合扩频信号处理技术的核心。因此,DS/FH混合扩频信号捕获技术的研究具有重要的意义。在综述了国内外扩频信号捕获技术研究现状的基础上,针对测控信号的特点,设计并实现了 DS/FH混合扩频信号的捕获算法,主要工作如下:1.阐述了扩频系统的基本原理,给出了直接序列扩频、跳频及DS/FH混合扩频系统的模型,并分析了不同扩频系统的特点;2.为了避免对直扩码相位、跳频码以及载波频率分别进行同步,本文在研究了传统的直接序列扩频信号和跳频信号的捕获算法的基础上,设计了一种直扩码与跳频码相互关联的DS/FH混合扩频的信号结构;3.针对测控信号大动态、低信噪比的特点,提出了一种基于PMFFFT(分段匹配滤波器与快速傅里叶变换)的DS/FH混合扩频信号捕获算法,并利用MATLAB仿真平台对该算法进行了仿真分析,给出了该算法各个性能指标的表达式;4.利用VHDL编程语言,在FPGA(现场可编辑门阵列)硬件平台上对本文提出的DS/FH混合扩频信号捕获算法进行电路设计与开发,实现了 DS/FH混合扩频信号的捕获功能;5.利用ChipScope逻辑分析仪对基于PMF<sub>FFT的DS/FH混合扩频信号捕获算法进行了测试。测试结果表明,在直扩码速率为4.5MHz,跳频速率为9000HoPs/S,信噪比为-30dB的条件下,基于PMF-FFT的DS/FH混合扩频信号捕获算法能够稳定的实现对DS/FH信号的捕获。

黄炎圣[5](2017)在《基于DS/FH导航信号的跟踪技术》文中进行了进一步梳理虽然传统GNSS信号采用的DSSS直接序列扩频技术在一定程度上提高了信号的隐蔽性,但是其远近效应明显,抗窄带干扰较弱。面对日益复杂的电磁环境和用户保密性需求的增加,单一的扩频方式已经不能满足当前的抗干扰性要求,把具有更低截获率的DS/FH混合扩频方式应用到导航信号跟踪技术中具有重要的意义。本文在论述传统GNSS信号特性和DS/FH混合扩频技术优势的基础上,提出并分析了混合扩频方式引入导航信号带来的新问题:跳频载波引起的多普勒频移跳变和电离层延迟导致原来稳定的环路跟踪精度下降甚至失锁。针对此问题,采用一种基于跳频图案辅助的载波跟踪环路,利用前后跳频点间的捷变因子调整载波NCO输出频率来补偿环路多普勒跳变偏差,使环路能够重新锁定信号。跳频辅助虽然消除了多普勒频移跳变,但是却不能避免电离层延迟带来的载波相位和伪码时延偏差。本文在跳频辅助的基础上,考虑电离层色散效应的多频点载波延迟影响,给出一种改进的电离层补偿方法。该方法对应的改进环路可从跳频发生器中获取电离层延迟辅助信息,并在载波NCO和伪码NCO中分别补偿超前相位值和延迟码伪距,以修正跟踪环路的频率或相位偏差。通过对环路修正前后的Matlab仿真实验,验证了色散延迟偏差的存在,所改进的电离层补偿方法能够有效提高环路跟踪性能。

蔡传雨[6](2017)在《无人机测控信号识别与截获方法研究》文中研究说明在现代军事领域中,以无人机为作为支撑的电子战已经成为现代军事作战的重要形式,无人机替代有人飞机收集战场情报、骚扰诱惑干扰敌方、侦察监视,由于无人机这些独一无二的优势,研究无人机测控信号的识别与截获就有了重大的现实意义。扩频测控是一种新兴的测控体制,具有抗干扰、抗截获、保密性等优点。无人机统一扩频测控体制有直接序列扩频(DS-SS)以及直扩跳频混合扩频测控(DS/FH)。本论文主要研究无人机扩频方式的检测识别与参数估计,检测识别方式主要有两种:时频分析法+BP神经网络、改进的延时相乘法。参数估计主要包括载频、扩频码速率、扩频码周期等的盲估计。首先,分析了DS测控信号和DS/FH信号的模型和特点,基于无人机扩频测控信号低信噪比特性,本文根据已有的信号检测方法,以WVD与BP神经网络相结合法、延时相乘法、循环平稳理论为依据,对这些算法的理论和性能进行仿真分析,并在此基础上对算法进行改进使其不仅能够检扩频测控信号还能对信号的扩频类型进行识别,并能对一些特征参数进行提取和表征。其次,基于扩频类型识别,对直接扩频测控信号的一些参数进行估计,这些参数对合作方的自动化接收及非合作方的信号干扰和信息解译都十分重要,首先介绍直扩测控信号的载频的估计,主要算法有平方倍频法及其改进法、循环谱法、时频法。其次,改进延时相乘法结合扩频识别算法估计直接扩频测控信号的码元速率,最后,基于改进倒谱法估计伪码周期,分别仿真分析比较了信号调制方式和不同码元长度对伪码周期的估计正确概率的影响。最后,基于DS的信号估计方法对DS/FH混合扩频测控信号的参数估计进行了分析,通过与DS测控信号的比较,提出利用频率拼接技术对信号进行转换,将载频跳变的混合扩频信号转换为直扩信号,结合信号盲估计算法提高信号的参数估计性能,为DS/FH混合扩频测控信号的盲处理提供一些借鉴。通过对无人机扩频体制信号的体制识别和参数估计,奠定了无人机信息解译的基础,解决了低信噪比信号检测识别问题以及参数盲估计,给复杂电磁信号的识别与截获提供了新的思路。

崔海涵[7](2016)在《宽带扩频信号捕获与跟踪单元研究》文中研究说明随着无人机领域的快速发展,无人机与地面站之间的快速通信、保密通信变得越来越重要,而且随着无人机传送数据类型的不断丰富,通信带宽需求也在不断扩大。扩频通信最早作为军方保密通信的重要技术形式,凭借其优秀的可靠性,抗干扰性以及多址性能被越来越多领域所采用。在宽带无线通信中,扩频通信存在着速率快,难捕获,跟踪容易失锁,移动目标多普勒频移等问题,需要研究一种可靠的快速捕获跟踪方法和工程实现方法,这也是目前该领域一大研究热点。本文基于FPGA硬件平台设计了一种面向高速大带宽信号传输的包括上下行链路的快速捕获跟踪系统,系统通过捕获跟踪宽带扩频信号,在完成精同步的同时实现解扩解调,得出原始数据符号,送入后续解码模块处理。本文主要工作如下:1、提出了一种基于飞行器与地面站之间的包括上下行链路宽带混合扩频通信系统实现方案。系统上下行链路采用不同的扩频方式和调制方式。系统要求机载端完成直接序列扩频的软扩频信号的捕获跟踪以及解扩解调任务;地面站则完成机载端直扩加跳频的混合扩频信号的捕获跟踪及解扩解调任务。2、分析现有的扩频信号捕获跟踪算法,通过比较分析完成了对上行链路直接序列扩频系统捕获跟踪及软扩频信号解扩解调方案设计。3、根据整个系统的不同扩频增益要求,本文设计了一种增益可切换下行链路混合扩频系统的捕获跟踪以及解扩解调方案。4、研究并利用Xilinx公司最新的Kintex-7系列xc7k325tffg676-2 FPGA,以实现上述快速捕获跟踪及解扩解调系统方案。经过实际测试系统可以完成250MHz时钟速率,50Mchips的双向链路不同扩频通信模式模式下的捕获跟踪及解扩解调,并达到97%以上的捕获跟踪成功率,满足预期系统目标。

李朋飞[8](2016)在《DS/FH通信系统基带单元设计与FPGA实现》文中研究说明由于扩频技术拥有极强的抗人为干扰和抗截获的能力,因此被广泛的应用于军用通信领域。在扩频技术中,结合了直接序列扩频技术和跳频技术优点的DS/FH混合扩频技术可以突破单一扩频技术的瓶颈,获得比单一扩频技术更强的抗干扰能力。目前混合扩频通信技术已经成为研究较多的抗干扰技术。本文以实验室科研项目“xxxx系统”为研究背景,该项目旨在研制出一种能够在极低信噪比条件下实现短数据的发送和正确接收的DS/FH混合扩频通信系统。本文对该混合扩频通信系统综合基带单元的设计进行了深入的研究,给出了综合基带单元的设计方案,并用MATLAB软件对所设计的综合基带系统进行了仿真。仿真结果表明该系统可以在极低信噪比条件下进行可靠通信。在理论分析和仿真的基础上,对所设计的基带单元进行了FPGA实现,给出了其中关键模块的详细实现过程、实现流程图以及功能仿真结果。在进行基带单元设计的过程中,本文对以下问题进行了深入的研究,并给出了解决方案:1、根据系统参数的要求,对混合扩频通信系统基带单元采用的协议帧的结构进行了设计,设计的协议帧由前导序列、数据帧、勤务定时序列三部分构成,其中前导序列和勤务定时序列分别承担了实现系统同步和同步保持的功能。2、由于跳频的存在,不同跳频时隙间的多普勒频移是不相同的,如果采用传统的符号级调制方式(先对数据进行调制,然后再扩频),则在一个跳频时隙内是无法传输完同一个符号扩频后的码片数据的。因此同一个符号扩频后的码片数据需要在几个相邻的跳频时隙中进行传输,这导致同一个符号的数据经历了不同的多普勒频移。为了解决这个问题,本文采用了一种码片级调制方式(先对数据进行扩频,然后在调制),该调制方式可以减少多普勒频移对系统的影响。3、为了保证可以在极低信噪比的条件下实现系统的同步,文中设计了一种适合于本系统的跳扩频同步方案,该方案将跳频同步与扩频同步放在一起进行讨论。仿真结果表明该同步方案可以在极低的信噪比条件下实现系统的同步。4、由于文中对待发送的数据进行了咬尾卷积编码,所以接收端只有在经过相应的译码后才能得到正确的原始数据。针对传统咬尾卷积码译码算法复杂度高及译码延迟不固定的缺点,文中提出了一种基于SOVA的固定时延咬尾卷积码译码算法,该算法在降低译码复杂度的同时使译码过程有着固定的译码延迟。仿真结果表明该算法在误码率性能上接近于最大使然译码算法,且优与循环维特比译码算法。在进行基带单元的FPGA实现时,文中优化了下列模块的FPGA实现方式:1、基带成形滤波模块的FPGA实现。文中采用了全并行结构的分布式算法来进行成形滤波器的FPGA实现。在进行FPGA实现时,针对滤波器输入信号的特点对该算法的存储结构进行了优化,大大降低了该算法对FPGA存储资源的使用量。2、信号检测与同步模块的FPGA实现。该模块的实现需要消耗掉FPGA中大量的存储资源和逻辑资源,为了能够成功地在所选用的FPGA中实现该模块,文中对该模块中乘累加器的实现结构进行了优化,减少了逻辑资源的使用量。由于本模块中存储资源的使用量是一个固定值,所以只能提高FPGA内部存储资源的使用率。为了达到这个目的,对FPGA内部存储资源的使用进行了详细规划。经过规划后,FPGA中各种类型的存储资源都得到了充分的利用。3、咬尾卷积码译码模块的FPGA实现。为了便于在FPGA上实现文中提出的基于SOVA的固定时延咬尾卷积码译码算法,把该算法分为了维特比译码模块,软信息计算与更新模块,初始状态选择模块,译码信息缓存与调整模块4个子模块。文中对这4个子模块的功能进行了介绍,并给出了其中三个重要子模块的FPGA实现过程及其功能仿真结果。

赵达伟[9](2016)在《宽窄带干扰下扩频信号捕获算法研究与实现》文中研究表明直扩/跳频(DS/FH)混合扩频系统由于结合了直接序列扩频与跳频通信系统两种扩频通信系统的优势,从而具有较强的抗干扰能力,较强抗截获能力,在军用通信和民用通信领域均得到了广泛的应用。近年来,DS/FH系统逐渐应用于深空探测、应急通信等特殊领域,在这些应用场景中,往往接收信号极其微弱同时受到各种形式干扰,这对DS/FH系统的捕获算法研究提出了新的挑战。基于以上背景,本文对存在宽窄带干扰情况下的DS/FH混合扩频捕获算法进行研究。本文首先介绍了课题的研究背景和意义、国内外发展现状,并总结了论文主要的研究内容和工作安排。之后,对直扩信号捕获算法以及跳频信号捕获算法进行了研究,经过对比分析后,选择了直扩码片与跳扩码片相互固联的DS/FH混合扩频信号形式,并在此基础了提出了一种能够实现快速捕获的DS/FH混合扩频捕获算法。为了提高算法的抗窄带干扰的能力,本文研究了频域窄带干扰抑制算法。首先对窗函数在应用中的相关问题进行了研究,主要包括:函数窗对频谱泄漏的影响;窗函数所造成信噪比损失;重叠加窗算法对信噪比的改善。之后,研究了几种干扰检测与抑制算法,在此基础了提出了一种基于分段门限统计的三门限干扰抑制算法,并通过MATLAB仿真,验证了算法的有效性。为了进一步提高算法抗宽带干扰能力,本文对高灵敏度捕获算法进行了研究。主要包括:弱信号积累技术;码多普勒补偿;改善FFT引入的扇贝损失损失的设计措施;捕获算法检测判决策略。最后,在FPGA平台上对本文所提出的DS/FH快速捕获算法进行了实现,并介绍了算法中各项参数的设计方法,最后对实电路实测结果进行了分析,验证了设计的正确性。

白瑞洁[10](2014)在《DS/FH扩频系统中多普勒频偏估计算法研究》文中认为在现代电子战的通信对抗领域中,扩频通信技术扮演着极其重要的角色。扩频通信通过扩展信号的带宽换取信噪比上的好处,使信息可以在很低的信噪比下进行传输,从而降低了信息被截获的可能性,是一种重要的低截获概率技术。其中,DS (Direct Sequence,直接序列)/FH (Frequency Hopping,跳频)混合扩频技术由于其良好的低截获、抗多径、抗远近效应且易于同步等的优点,近几十年越来越受到关注。目前,对扩频技术的研究多数以DS或FH等单一扩频体制为主,对DS/FH混合扩频技术的研究还不足,主要集中在对部分模块的研究,而对整体系统性能的分析与研究并不多见。另外,由于扩频通信一般用于卫星、军事领域,移动台和基站的相对高速运动会造成几十kHz甚至几百kHz的多普勒频率偏移,会使接收端相干解调后的基带信号中仍存在具有该频偏的信号,从而造成接收端的误码。为此,本文重点研究了一种完整的混合扩频通信系统,并研究了针对该系统的多普勒频偏估计及纠正算法,使混合扩频技术的性能更能符合实际通信环境。本文完成的主要工作包括:首先,基于MATLAB建立了一个DS/FH混合扩频通信系统仿真模型,研究了系统的几个关键环节,分别为信号的DPSK调制、纠错编译码、扩频码的设计和接收机的选择。并详细的研究了系统基于相关检测的同步方案,分别分析了跳频图案的同步和跳频时刻的同步及后续的扩频解调。其次,在设定的参数下,通过仿真实验,验证了系统可以实现混合扩频的性能,同时对用于同步的相关检测的性能进行了验证。然后研究了 DS/FH混合扩频系统在加性高斯白噪声下的误码率性能,计算机仿真结果表明,采用34dB的理论扩频处理增益可实现29dB的信噪比改善,且在采用相关检测以获得跳频同步前提下,系统可以实现在信噪比为-17dB时达到1(-3数量级的误码率性能。再次,在DS/FH扩频系统仿真模型的基础上,研究了几种基于频域FFT的频偏估计算法。针对FFT (Fast Fourier Transform)存在的栅栏效应,研究了复调制Zoom-FFT(细化的FFT)频偏估计算法和迭代频偏估计算法,并将平方变换法应用于需要数据辅助的迭代频偏估计算法,提出了一种改进的基于迭代的非数据辅助频偏估计算法。实验表明,复调制Zoom-FFT算法的频偏估计范围很大,但是估计精度不高,而改进的迭代算法捕获范围较小,但是在有效的估计频偏范围内,算法估计精度很高。针对复调制Zoom-FFT和改进的迭代算法的优缺点,提出了一种结合二者的改进频偏估计方法,实验表明,改进的算法兼具高的估计精度和大的估计范围。然后,在DS/FH扩频系统仿真模型的基础上,研究了基于最大功率搜索的频偏估计算法,分析了其估计原理。在算法思想的基础上,针对算法随频偏估计范围增大而运算速度有很大下降的情况下,提出了一种改进的算法。实验表明,改进的最大功率搜索算法频偏估计范围和估计精度性能均较好,且运算速度相比于改进前有了很大的提高。最后,研究了本文提出的频偏估计算法在DS/FH扩频系统中的应用,基于建立的频偏估计与补偿模型,分别研究了基于FFT和最大功率搜索的算法对系统的多普勒频偏进行估计与补偿的性能。计算机仿真结果表明,系统信噪比为-19dB以上时,两种改进算法均可以对频偏造成的误码率性能的损失给出较好的补偿。

二、FH/DS混合扩频技术研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、FH/DS混合扩频技术研究(论文提纲范文)

(1)低截获无线通信系统传输波形设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文结构安排
第二章 低截获无线通信系统
    2.1 低截获通信
        2.1.1 物理层安全概述
        2.1.2 低截获通信概述
        2.1.3 扩频通信
    2.2 低截获传输波形基本原理
        2.2.1 非平稳信号的概念
        2.2.2 低截获传输波形的构造原理
    2.3 本章小结
第三章 传输波形设计与系统关键技术研究
    3.1 传输波形整体设计方案
        3.1.1 联合随机化
        3.1.2 参数设计
        3.1.3 帧结构设计
        3.1.4 传输波形处理流程
    3.2 系统关键技术研究
        3.2.1 扩频方式
        3.2.2 成型滤波
    3.3 抗截获性能分析
        3.3.1 平方谱
        3.3.2 循环谱
        3.3.3 小波变换
    3.4 本章小结
第四章 低截获无线通信系统设计与FPGA实现
    4.1 系统硬件平台介绍
    4.2 跨时钟域接口设计
    4.3 发送机模块FPGA实现
        4.3.1 发送机信号处理流程
        4.3.2 CRC编码模块
        4.3.3 信道编码模块
        4.3.4 交织模块
        4.3.5 多进制扩频模块
        4.3.6 加扰模块
        4.3.7 上采模块
        4.3.8 成型滤波模块
        4.3.9 数字上变频模块
    4.4 接收机模块FPGA实现
        4.4.1 接收机信号处理流程
        4.4.2 数字下变频模块
        4.4.3 匹配滤波模块
        4.4.4 下采模块
        4.4.5 解扰模块
        4.4.6 多进制解扩模块
        4.4.7 解交织模块
        4.4.8 信道译码模块
        4.4.9 CRC校验模块
    4.5 资源开销
    4.6 系统实际性能测试
        4.6.1 内场测试环境
        4.6.2 内场实际性能测试
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(2)基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获(论文提纲范文)

0 引言
1 信号形式
2 快捕算法
    2.1 重叠缓冲预解跳原理
    2.2 快捕算法实现模型
3 性能仿真与复杂度分析
    3.1 自相关峰值对比
    3.2 频偏对部分相关与FFT积分的影响
    3.3 捕获性能
    3.4 运算量对比
4 结束语

(3)基于改进扩频技术的GPS抗干扰方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 卫星导航系统的发展
    1.2 研究背景及意义
    1.3 GPS抗干扰研究现状
        1.3.1 GPS抗压制式干扰研究现状
        1.3.2 GPS抗欺骗式干扰研究现状
    1.4 论文研究内容与结构安排
第二章 GPS基本原理
    2.1 GPS系统组成
        2.1.1 空间卫星星座
        2.1.2 地面控制站
        2.1.3 用户接收设备
    2.2 GPS信号结构
        2.2.1 传输载波
        2.2.2 伪随机噪声码
        2.2.3 导航电文
        2.2.4 GPS信号调制格式
    2.3 GPS接收机工作原理
    2.4 GPS干扰类型
        2.4.1 压制性干扰
        2.4.2 欺骗式干扰
    2.5 本章小节
第三章 基于DS/MDFH混合扩频的GPS阻塞式干扰抑制方法
    3.1 DS/MDFH混合扩频系统方案设计
        3.1.1 GPS卫星端DS/MDFH混合扩频
        3.1.2 GPS接收机端解跳解扩
    3.2 DS/MDFH混合扩频仿真分析
    3.3 与DS/FH混合扩频方法比较
        3.3.1 DS/FH混合扩频方法
        3.3.2 频谱效率比较
        3.3.3 抗干扰性能比较
    3.4 本章小节
第四章 基于分级扩频的GPS欺骗式干扰抑制方法
    4.1 分级扩频方案设计
        4.1.1 分级扩频序列设计
        4.1.2 GPS卫星端分级扩频
        4.1.3 GPS接收机端分级解扩
    4.2 分级扩频理论分析
    4.3 分级扩频仿真分析
    4.4 与随机定位直扩方法比较
        4.4.1 随机定位直扩方法
        4.4.2 BER与欺骗攻击概率比较
    4.5 本章小节
第五章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(4)DS/FH混合扩频信号捕获技术的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外扩频信号捕获技术的研究现状
        1.2.1 扩频技术的研究现状
        1.2.2 DS/FH混合扩频信号捕获算法的研究现状
    1.3 选题意义与论文结构
        1.3.1 选题意义
        1.3.2 论文结构
2 扩频通信的基本原理
    2.1 扩频通信的理论基础
    2.2 直接序列扩频通信
    2.3 跳频扩频通信
    2.4 DS/FH混合扩频通信
    2.5 本章小结
3 DS/FH信号捕获算法的设计
    3.1 概述
    3.2 直扩信号捕获技术
        3.2.1 滑动相关捕获算法
        3.2.2 时域并行捕获算法
        3.2.3 匹配滤波器捕获算法
        3.2.4 FFT循环相关捕获算法
    3.3 跳频信号捕获技术
        3.3.1 外同步法
        3.3.2 自同步法
    3.4 DS/FH信号的捕获技术
        3.4.1 DS/FH信号的生成
        3.4.2 基于PMF_FFT的DS/FH信号捕获算法
        3.4.3 DS/FH信号捕获算法的仿真
        3.4.4 DS/FH信号捕获算法性能分析
    3.5 本章小结
4 DS/FH信号捕获算法的FP GA实现与测试
    4.1 概述
    4.2 DS/FH信号捕获算法的FPGA实现
        4.2.1 DS/FH信号产生模块
        4.2.2 PMF模块
        4.2.3 NCO模块
        4.2.4 FFT模块
        4.2.5 判决模块
    4.3 DS/FH信号捕获算法的测试
        4.3.1 测试平台的搭建
        4.3.2 性能测试
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)基于DS/FH导航信号的跟踪技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作与章节安排
2 GNSS导航信号及DS/FH混合扩频技术
    2.1 GNSS导航信号
    2.2 DS/FH混合扩频技术
    2.3 DS/FH混合扩频在导航系统中的应用
    2.4 本章小结
3 基于DS/FH导航信号的跟踪技术
    3.1 基于DS/FH导航信号的处理及跟踪
    3.2 DS/FH导航信号的环路失锁问题
    3.3 跳频辅助的载波跟踪
    3.4 本章小结
4 基于DS/FH导航信号的电离层延迟补偿
    4.1 电离层对导航信号的影响
    4.2 电离层延迟补偿
    4.3 仿真实验及分析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(6)无人机测控信号识别与截获方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 测控系统的发展现状
        1.2.2 测控信号识别与截获的研究现状
    1.3 课题的主要研究内容与成果
    1.4 本论文的结构安排
第二章 无人机测控通信理论与技术
    2.1 统一载波测控原理
    2.2 统一扩频测控原理
        2.2.1 扩展频谱技术原理
        2.2.2 直接序列扩频测控系统
        2.2.3 DS/FH混合扩频测控系统
    2.3 扩频码序列
    2.4 无人机测控信号特点
    2.5 本章小结
第三章 无人机扩频测控信号检测与识别
    3.1 时频分析及BP神经网络的扩频测控信号检测识别方法
        3.1.1 基于时频分析的扩频测控信号特征提取和表征
        3.1.2 基于BP神经网络的扩频模式分类器构造
        3.1.3 扩频信号识别仿真
    3.2 延时相乘-自相关积累及谱分析无人机测控信号识别方法
        3.2.1 延时相乘算法基本结构
        3.2.2 改进延时相乘法扩频识别原理推导
        3.2.3 基于延时相乘改进算法的扩频识别仿真
    3.3 检测识别算法性能比较
    3.4 本章小结
第四章 直接扩频测控信号参数截获
    4.1 多重自相关-积累平方法载频截获
    4.2 基于延时相乘-自相关积累及谱分析法伪码片宽度截获
    4.3 基于改进倒谱法伪码周期截获
    4.4 本章小结
第五章 DS/FH混合扩频测控信号参数截获
    5.1 DS/FH混合扩频测控信号载频截获
    5.2 DS/FH混合扩频测控信号码速率截获
    5.3 基于频率分解拼接技术的DS/FH信号参数截获
        5.3.1 频率分解拼接技术原理和方案设计
        5.3.2 仿真实验结果分析
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文研究总结
    6.2 前景展望
致谢
参考文献

(7)宽带扩频信号捕获与跟踪单元研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 课题目前发展现状
        1.2.1 扩频信号捕获研究现状
        1.2.2 扩频信号跟踪研究现状
    1.3 论文主要工作和组织结构
第二章 系统原理分析及系统整体方案设计
    2.1 伪随机序列
    2.2 软扩频技术原理
        2.2.1 直接序列扩频
        2.2.2 软扩频原理
        2.2.3 软扩频信号捕获跟踪影响因素
        2.2.4 软扩频信号捕获原理
        2.2.5 软扩频信号跟踪原理
    2.3 混合扩频技术原理
        2.3.1 跳频通信原理
        2.3.2 混合扩频通信原理
        2.3.3 混合扩频信号捕获跟踪影响因素
        2.3.4 混合扩频信号同步原理
    2.4 系统整体方案及结构
        2.4.1 宽带扩频捕获与跟踪单元结构
        2.4.2 系统实现平台
        2.4.3 系统同步引导序列定义
        2.4.4 系统传输帧结构定义
第三章 上行链路直扩系统捕获跟踪方案设计及实现
    3.1 上行链路直扩系统整体方案设计
        3.1.1 上行链路直扩系统完成目标要求
        3.1.2 上行链路直扩系统整体处理流程
    3.2 上行链路直扩系统捕获跟踪方案设计
        3.2.1 直扩信号捕获与跟踪流程
        3.2.2 直扩信号捕获方案选择
        3.2.3 直扩信号跟踪方案选择
    3.3 上行链路直扩系统FPGA实现
        3.3.1 直扩系统FPGA实现总体方案
        3.3.2 直扩系统FPGA总体结构及接口
        3.3.3 直扩系统捕获FPGA实现
        3.3.4 直扩系统跟踪FPGA实现
        3.3.5 直扩系统解扩解调FPGA实现
        3.3.6 直扩系统其他模块说明
第四章 下行链路混合扩频系统捕获跟踪方案设计及实现
    4.1 下行链路混合扩频系统整体方案设计
        4.1.1 下行链路混合扩频系统完成目标要求
        4.1.2 下行链路混合扩频系统整体处理流程
    4.2 下行链路混合扩频信号捕获与跟踪方案设计
        4.2.1 混合信号捕获与跟踪流程
        4.2.2 混合扩频信号捕获方案选择
        4.2.3 混合扩频信号跟踪方案选择
    4.4 下行链路混合扩频系统FPGA实现
        4.4.1 混合扩频系统FPGA实现总体方案
        4.4.2 混合扩频系统FPGA总体结构及接口
        4.4.3 混合扩频系统捕获FPGA实现
        4.4.4 混合扩频系统跟踪FPGA实现
        4.4.5 混合扩频系统解扩解调FPGA实现
第五章 系统测试验证
    5.1 上行直扩通信系统硬件联调结果
    5.2 下行混合扩频通信系统硬件联调结果
第六章 总结
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(8)DS/FH通信系统基带单元设计与FPGA实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 扩频技术研究现状及发展趋势
    1.3 课题来源与研究意义
    1.4 论文主要内容和结构安排
第2章 扩频通信基本理论
    2.1 扩频通信理论基础
    2.2 常用扩频系统的分类
        2.2.1 直接序列扩频系统
        2.2.2 跳变频率扩频通信系统
        2.2.3 DS/FH混合扩频通信系统
    2.3 DS/FH混合扩频通信系统抗干扰性分析
        2.3.1 宽带干扰
        2.3.2 窄带干扰
        2.3.3 多频干扰
        2.3.4 部分频带干扰
    2.4 本章小结
第3章 综合基带系统方案设计和仿真
    3.1 综合基带系统信号传输流程
    3.2 综合基带系统协议帧结构设计
        3.2.1 数据帧结构设计
        3.2.2 前导序列的结构和作用
        3.2.3 勤务定时序列的结构和作用
    3.3 扩频序列的设计
        3.3.1 直接扩频序列设计
        3.3.2 跳频图案设计
    3.4 码片级π/4 - DQPSK调制
    3.5 系统同步方案设计与仿真
        3.5.1 系统同步方案设计
        3.5.2 接收端门限判决方案的选择
        3.5.3 同步保持方案
        3.5.4 系统同步性能仿真
    3.6 固定时延咬尾卷积码译码算法
        3.6.1 咬尾卷积码译码算法描述
        3.6.2 咬尾卷积码译码算法仿真与分析
    3.7 系统性能分析
    3.8 本章小结
第4章 发射端基带单元的FPGA实现
    4.1 扩频模块的FPGA实现
    4.2 组帧控制模块的FPGA实现
    4.3 频率切换控制模块的FPGA实现
    4.4 基带成形滤波模块的FPGA实现
    4.5 本章小结
第5章 接收端基带单元的FPGA实现
    5.1 匹配滤波模块的FPGA实现
    5.2 信号检测与同步模块的FPGA实现
    5.3 解扩模块的FPGA实现
    5.4 咬尾卷积码译码模块的FPGA实现
        5.4.1 软信息计算与更新模块
        5.4.2 初始状态选择模块
        5.4.3 维特比译码模块
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
附录

(9)宽窄带干扰下扩频信号捕获算法研究与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究发展现状
    1.3 论文的研究内容以及工作安排
第2章 DS/FH系统捕获算法研究
    2.1 扩频系统原理
        2.1.1 直接序列扩频系统
        2.1.2 跳扩频通信系统
        2.1.3 DS/FH混合扩频系统
    2.2 混合扩频捕获算法研究
        2.2.1 直接扩频信号捕获算法
        2.2.2 跳扩频信号捕获算法
        2.2.3 DS/FH混合扩频捕获方案选择
    2.3 本章小节
第3章 DS/FH混合扩频系统窄带干扰抑制算法研究
    3.1 频域干扰抑制算法基本原理
    3.2 窗函数的应用
        3.2.1 加窗算法信噪比损失分析
        3.2.2 重叠加窗算法
        3.2.3 加窗算法仿真分析
    3.3 干扰检测与抑制算法
        3.3.1 N-sigma干扰检测与抑制算法
        3.3.2 Lamuda干扰检测与抑制算法
        3.3.3 基于FCME的双门限干扰抑制算法
        3.3.4 改进算法
        3.3.5 改进算法仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 DS/FH混合扩频系统高灵敏度捕获算法研究
    4.1 弱信号积累技术
        4.1.1 相干积累
        4.1.2 非相干积累
        4.1.3 差分相干积累
        4.1.4 积累算法仿真分析
        4.1.5 码多普勒补偿
    4.2 FFT扇贝损失的改善措施
        4.2.1 补零法
        4.2.2 窗函数法
    4.3 捕获检测判决策略
        4.3.1 检测算法
        4.3.2 判决策略
        4.3.3 引入约束的检测判决策略
    4.4 本章小结
第5章 DS/FH混合扩频系统捕获电路设计与实现
    5.1 捕获电路参数设计
        5.1.1 相参积累时间设计
        5.1.2 部分相关时间设计
        5.1.3 频域FFT点数
        5.1.4 捕获流程设计
        5.1.5 捕获算法性能仿真
    5.2 捕获电路FPGA设计方案
        5.2.1 窄带干扰抑制模块
        5.2.2 部分相关模块
        5.2.3 部分相关后处理模块
    5.3 本章小节
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(10)DS/FH扩频系统中多普勒频偏估计算法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 扩频通信研究现状
        1.2.2 多普勒频偏估计研究现状
    1.3 研究内容及论文章节安排
第2章 扩频通信系统概述
    2.1 扩频系统理论基础
    2.2 直接序列(DS)扩频
    2.3 跳频(FH)扩频
    2.4 DS/FH混合扩频
    2.5 本章小结
第3章 DS/FH扩频通信系统设计
    3.1 系统主要模块设计简介
        3.1.1 信号的DPSK调制
        3.1.2 纠错编译码
        3.1.3 扩频码的设计
        3.1.4 接收机的选择
    3.2 理想同步下系统性能分析
    3.3 系统同步问题
        3.3.1 同步研究内容及方案
        3.3.2 跳频图案的同步
        3.3.3 跳频时刻的同步
        3.3.4 同步性能分析
    3.4 本章小结
第4章 DS/FH扩频系统的频偏估计算法研究
    4.1 基于FFT的频偏估计算法
        4.1.1 平方变换法FFT谱估计原理
        4.1.2 复调制Zoom-FFT频偏估计算法
        4.1.3 改进的非数据辅助迭代频偏估计算法
        4.1.4 一种基于FFT的改进频偏估计算法
    4.2 基于最大功率搜索的频偏估计算法
        4.2.1 算法原理
        4.2.2 一种基于最大功率的改进频偏估计算法
    4.3 算法性能对比
    4.4 本章小结
第5章 频偏估计算法在DS/FH扩频系统中的应用
    5.1 多普勒频偏模型
    5.2 频偏对系统误码率的影响
    5.3 频偏估计与补偿模型
    5.4 算法对系统的频偏估计与补偿性能
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

四、FH/DS混合扩频技术研究(论文参考文献)

  • [1]低截获无线通信系统传输波形设计与实现[D]. 文言. 电子科技大学, 2021(01)
  • [2]基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获[J]. 袁田,刘田,苏新军. 电讯技术, 2020(07)
  • [3]基于改进扩频技术的GPS抗干扰方法研究[D]. 王营营. 西安电子科技大学, 2018(02)
  • [4]DS/FH混合扩频信号捕获技术的研究[D]. 武国强. 北京交通大学, 2018(06)
  • [5]基于DS/FH导航信号的跟踪技术[D]. 黄炎圣. 华中科技大学, 2017(03)
  • [6]无人机测控信号识别与截获方法研究[D]. 蔡传雨. 电子科技大学, 2017(02)
  • [7]宽带扩频信号捕获与跟踪单元研究[D]. 崔海涵. 北方工业大学, 2016(01)
  • [8]DS/FH通信系统基带单元设计与FPGA实现[D]. 李朋飞. 杭州电子科技大学, 2016(04)
  • [9]宽窄带干扰下扩频信号捕获算法研究与实现[D]. 赵达伟. 北京理工大学, 2016(08)
  • [10]DS/FH扩频系统中多普勒频偏估计算法研究[D]. 白瑞洁. 哈尔滨工程大学, 2014(02)

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FH/DS混合扩频技术研究
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