直扩信号检测及其安全性分析

论文摘要

无论是在军事还是民用通信上,直扩技术都得到广泛应用。扩频通信具有低截获率、抗衰弱能力强、抗多径干扰等优点,所以它在通信系统中具有重要的应用价值。对于不同的应用场合,通信系统的设计者必须灵活调整系统的安全性要求以及可靠性要求,从而使得在不同条件下,系统可以达到安全性和可靠性的平衡,取得更好的实际应用的性能。本文讨论扩展频谱通信系统中有关PN码的捕获技术问题。首先在扩频通信系统原理的基础上结合实际系统中的应用条件,详细分析了捕获的方法、性能特点,给出了比较适用的一种捕获原理图。理论分析与实验结果表明,所采用的分析方法和捕获方案是可行的。本文第二章分析了PN码的捕获和检测,计算了在不同的信噪比和门限条件下DS信号的检测概率。第三章提出了一种适合于突发模式DS/FH数字通信的快速位同步提取与判决方案,该方案针对DS/FH通信信号的实际特点,提出了多通道并行相关检测的最大似然判决方法,并根据此方案的构造原理,用FPGA予以实现,给出了实验结果。第四章分析了扩频信号的低截获概率(LPI)特性和安全性。当收发方的信息未知,而要求通信链路工作时,低截获概率(LPI)通信系统可以被设计成除了目标接收机外,任何其他的接收机检测到它都非常困难。这意味着要用最小的信号功率实现这一特殊的性能。LPI通信系统的设计者的目标就是要在某些时间间隔内用一种信令的方式使被截获的概率最小。研究了对这些信号侦察截获的可能性以及涉及到的若干基础技术。第五章介绍了一种CCSK编码扩频的原理及其调制解调的实现方法,探讨了CCSK编码扩频技术在通信中的实际应用及安全性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 扩频通信及其安全性概念
• 1.2 直扩信号的检测及研究现状
• 1.3 本论文的主要研究工作
• 第二章 直扩信号的检测
• 2.1 引言
• 2.2 扩展频谱通信的基本原理
• 2.2.1 DS 系统原理
• 2.2.2 伪随机码
• 2.3 直扩码捕获方法及检测性能
• 2.3.1 直扩系统中扩频码的捕获方式
• 2.3.2 匹配滤波器捕获方法
• 2.3.3 在高斯白噪声条件下匹配滤波器捕获的检测性能
• 2.3.3.1 1<
• 2.3.3.2 1<
• 2.4 本章小结
• 第三章 一种DS/FH 信号的解扩解调方法及性能分析
• 3.1 引言
• 3.2 系统同步方案
• 3.3 同步性能分析
• 3.3.1 相关峰检测概率
• 3.3.2 同步概率
• 3.4 实验结果及结论
• 第四章 低截获概率及安全性分析
• 4.1 概述
• 4.2 直扩信号的抗截获性
• 4.2.1 多电平扩频码直序扩频系统
• 4.3 扩谱信号侦察及相关基础技术
• 4.3.1 高复杂度的扩谱技术
• 4.3.2 扩展频谱信号侦察截获的途径
• 4.3.3 扩展频谱信号侦察截获的基础技术
• 4.4 本章小结
• 第五章 CCSK 编码扩频技术及其安全性分析
• 5.1 引言
• 5.2 CCSK 编码扩频信号介绍
• 5.3 CCSK 编码扩频在通信系统中的应用
• 5.3.1 应用CCSK 信号的系统方案
• 5.3.2 CCSK 信号的解扩解调
• 5.3.2.1 多路并行相关检测法
• 5.3.2.2 循环相关检测法
• 5.3.3 CCSK 编码扩频信号的性能及其仿真
• 5.3.4 简介增强 CCSK 系统性能及安全性的方法
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文的研究工作
• 6.2 下一步研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 本文作者在攻读硕士学位期间发表和已录用的文章