多星星地異步通信中直擴序列的安全性分析.pdf

1、擴頻通信具有低截獲率、高抗衰弱能力及抗多徑干擾等優(yōu)點，使得它在小衛(wèi)星通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用價值。本文針對特定的小衛(wèi)星直擴通信系統(tǒng)，分析不同擴頻序列的選擇對于信息形式安全的影響，著重分析一種非線性偽隨機序列GMW序列的線性復(fù)雜度和相關(guān)特性是否滿足小衛(wèi)星直擴系統(tǒng)對序列安全性與可靠性的要求。
　　文章在小衛(wèi)星通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，介紹了影響小衛(wèi)星擴頻通信安全性的兩個方面——直擴信號的安全性、序列的破譯，并由此分析了序列抗破譯要滿足的條

2、件。然后對常用偽隨機序列m序列、Gold序列、Kasami序列、GMW序列的安全性作了簡要分析。
　　在此基礎(chǔ)上，對于具有高安全性的 GMW序列，提出了一種構(gòu)造具有最大線性復(fù)雜度GMW序列的方法，簡化了GMW序列線性復(fù)雜度的計算；設(shè)計了一種具有良好互相關(guān)特性GMW序列的構(gòu)造算法，簡化了工程上遍歷、篩選等工作的進行。
　　根據(jù)小衛(wèi)星對擴頻序列的要求，仿真分析了 GMW序列的安全性與可靠性。安全性分析結(jié)果認為9階、10階、12階

3、、14階GMW序列的最大線性復(fù)雜度分別為27、80、192、448，遠遠超過m序列、Gold序列和Kasami序列，數(shù)量分別有48、60、144、756個，數(shù)目個數(shù)滿足小衛(wèi)星通信系統(tǒng)的要求。對一組9階GMW序列和10階GMW序列的1-錯和2-錯線性復(fù)雜度仿真，結(jié)果為27和80；在有噪聲情況下遍歷仿真10000次GMW序列的線性復(fù)雜度，結(jié)果沒有發(fā)生下降，說明GMW序列的線性復(fù)雜度具有較強的穩(wěn)定性。GMW序列具有很大的序列集，與m序列、Go

4、ld序列、Kasami序列仿真對比后發(fā)現(xiàn)，這種優(yōu)勢對于高階GMW序列表現(xiàn)更為明顯。
　　可靠性分析認為GMW序列的互相關(guān)具有多值性，統(tǒng)計認為9階GMW序列最優(yōu)互相關(guān)性為20.4dB，與Welch界27.1dB相差約6.7dB，并且互相關(guān)性在15dB以上的比例在85％以上，10階GMW序列最優(yōu)互相關(guān)性為24.1dB，與Welch界30.1dB相差約6.0dB，并且互相關(guān)性在20dB以上的占55%左右；與m序列、Gold序列和Kasa