自編碼擴(kuò)頻系統(tǒng)的信號(hào)同步和檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、擴(kuò)頻技術(shù)由于其具有抗干擾、隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信系統(tǒng)中。然而，現(xiàn)在使用的擴(kuò)頻序列都是基本固定的偽隨機(jī)序列，它的周期性和確定性與信息論對(duì)信號(hào)波形的要求相抵觸，而且可能被竊聽者復(fù)制，使信息安全性受到威脅。為了提高擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的抗干擾性、降低信號(hào)被截獲的概率，我們希望擴(kuò)頻碼是隨機(jī)的、動(dòng)態(tài)變化的。 自編碼擴(kuò)頻通信是一種較佳的安全通信方式，它利用傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息產(chǎn)生擴(kuò)頻碼，避免了使用m序列、混沌序列等偽隨機(jī)序列發(fā)生器，保證

2、了擴(kuò)頻序列的隨機(jī)性、動(dòng)態(tài)可變性和信號(hào)的低截獲率。 擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)需要在接收端產(chǎn)生本地?cái)U(kuò)頻序列。自編碼擴(kuò)頻系統(tǒng)的擴(kuò)頻序列是接收端事先未知的，不能用事先設(shè)計(jì)的本地?cái)U(kuò)頻序列產(chǎn)生器產(chǎn)生，需要由恢復(fù)的數(shù)據(jù)獲得。因此，迅速、可靠地建立同步是自編碼擴(kuò)頻通信最主要的環(huán)節(jié)之一。擴(kuò)頻序列的同步包括序列捕獲和序列跟蹤兩個(gè)階段。 本文首先概述了自編碼擴(kuò)頻通信的原理、自編碼擴(kuò)頻序列的產(chǎn)生方法及其特性和擴(kuò)頻通信系統(tǒng)編碼同步的理論，然后針對(duì)自編碼擴(kuò)頻

3、通信系統(tǒng)提出了擴(kuò)頻序列捕獲方案：周期性地加入混沌序列同步碼，并采用恒虛警率匹配濾波器捕獲法；在加性白高斯噪聲信道、瑞利衰落信道和多址干擾情況下進(jìn)行了仿真，分析了各種捕獲性能：在選擇性能最優(yōu)的混沌序列、適當(dāng)?shù)男蛄虚L度、虛警概率及門限值的情況下，可以獲得較短的捕獲時(shí)間和較大的捕獲概率。 捕獲階段完成之后進(jìn)入跟蹤階段，本文采用自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)慣用的方法，利用鎖相環(huán)原理來完成擴(kuò)頻系統(tǒng)的碼同步跟蹤過程。針對(duì)鎖相環(huán)的重要組成部分—鑒相器和環(huán)路濾

4、波器做了具體分析，提出了將卡爾曼濾波器用做環(huán)路濾波器以改善環(huán)路的跟蹤性能。由卡爾曼濾波器實(shí)現(xiàn)的具有時(shí)變?cè)鲆娴臄?shù)字鎖相環(huán)可以使環(huán)路在捕獲時(shí)具有較大的增益，而鎖定以后增益減小，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速捕獲和可靠跟蹤；并可以避免假鎖問題。 接收數(shù)據(jù)的最終目的是為了檢測(cè)出數(shù)據(jù)，首先是對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，其次是對(duì)剩下的載有信息的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)是通過與一個(gè)本地參考信號(hào)相乘來完成的，基帶信號(hào)的恢復(fù)就是已調(diào)信號(hào)在有噪聲情況下的解調(diào)問題。本