一种DS-SS伪码捕获系统研究

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在现代通信中,直接序列扩频(DS-SS)通信以其抗干扰能力强、低的截获概率、良好的隐蔽性和保密性,在军事舰载通信中得到广泛应用。本文根据实际舰载扩频通信的需要,采用软件无线电结构构造了DS-SS 基带仿真系统。在扩频通信中,伪随机码的捕获是一项关键技术,针对信道衰落和电子对抗中敌方干扰对伪码捕获性能的恶化,舰载扩频系统需要采用一种合适的捕获算法。本文建立了一种基于能量检测的串行相关自适应捕获算法模型,该模型对相关区间接收信号进行能量观测,并根据观测估计结果设置相关判决门限。这种门限设置方法,可以实时反映瑞利信道衰落特性和接收信号的时变信噪比,从而提高在低信噪比情况下的捕获检测概率。当将平均捕获时间作为捕获系统性能衡量指标时,恒虚警率的门限设置方式是最优的,通过对捕获判决量在伪码同步和不同步假设下条件概率的理论分析,可以推导出该自适应系统是一种符合恒虚警率特性的伪码捕获系统。对采用自适应捕获方式的直序扩频系统进行了计算机仿真,仿真结果验证理论分析的正确性。本文分析了在军事电子对抗环境下,DS-SS 通信系统受到的敌方干扰特点,指出集中功率方式的脉冲干扰会使伪码捕获系统捕获时间增长,性能恶化,因此抗脉冲干扰能力是衡量DS-SS 系统性能的重要指标。在对脉冲干扰噪声的数理特性进行理论分析的基础上,导出自适应捕获系统在性能最坏时的脉冲干扰占空比值,指出该系统具有迫使干扰台成为全时段连续干扰台的抗脉冲干扰性能。结合军事舰载软件无线电通用平台,使用自适应能量检测伪码捕获算法的DS-SS仿真系统经过优化可以应用于军舰码分多址扩频通信中。
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