并行组合扩频的通信测距复合系统关键技术

论文摘要

信息传输和通信终端定位是无线电系统的两个主要业务,一般分别由通信系统和测距系统独立完成。但在一些特殊的应用场合,需要通信系统具备同时进行信息传输和测距的功能,由分离式的通信系统和测距系统分别实现信息传输和测距任务将导致系统电磁环境和设备的复杂化。因此,需要能够同时完成通信和定位(测距)任务的无线通信系统,即通信测距复合系统。由于在截获概率、功率谱密度、距离分辨率等方面具有诸多技术优势,扩频通信系统被广泛地应用于军用通信、商用通信和通信终端定位等场合。基于直接序列扩频技术和软扩频技术的通信测距复合系统可同时实现信息传输和测距的任务,但这两种复合系统测距性能和通信效率存在矛盾。在确保测距精度和测距量程的前提下,为了进一步提高通信效率,本文提出了基于并行组合扩频技术的改进型通信测距复合系统,推导了基于矢量描述的系统数学模型,并对复合系统的关键技术进行了分析。为了提高复合系统的判决性能,针对并行组合扩频信号特殊的结构特点,重点分析并归纳了并行组合扩频信号的码元状态数量、码元状态的数学规律,推导了并行组合扩频信号码元状态的非等概率特征。在此基础上,借鉴等概率码元最佳判决理论,结合并行组合扩频信号的非等概率特征,推导了适用于并行组合扩频信号的最佳判决门限。为了提高复合系统在复杂电磁环境下的信号检测性能,降低噪声对检测性能的影响,在推导基于相关运算的检测算法的基础上,利用并行组合扩频信号和噪声循环相关特性的差异,提出了基于循环相关的并行组合扩频信号检测算法,推导了算法的数学模型；并对检测算法抑制噪声的性能进行了分析。理论分析和仿真结果论证了基于循环检测的并行组合扩频信号检测算法抑制噪声的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及研究意义
• 1.2 基于扩频体制的复合系统相关技术研究现状
• 1.2.1 基于直接序列扩频技术的复合系统研究现状
• 1.2.2 基于软扩频体制的复合系统研究现状
• 1.2.3 改进型复合系统关键技术研究现状
• 1.3 并行组合扩频技术的研究现状
• 1.4 研究内容及章节安排
• 1.4.1 研究内容的提出
• 1.4.2 章节安排
• 第2章 基于并行组合扩频的复合系统
• 2.1 并行组合扩频通信技术
• 2.2 基于并行组合扩频的通信测距复合系统
• 2.3 复合系统序列关键技术
• 2.3.1 伪随机序列的选取
• 2.3.2 调制模式的选取
• 2.4 本章小结
• 第3章 并行组合扩频信号码元特征分析
• 3.1 并行组合扩频信号码元状态特征分析
• 3.2 并行组合扩频信号码元状态分布特征分析
• 3.3 PCSS信号码元的非等概门限
• 3.4 并行组合扩频信号码元状态特性及最优门限总结
• 3.5 本章小结
• 第4章 并行组合扩频信号检测算法研究
• 4.1 基于相关运算的并行组合扩频信号检测算法
• 4.2 循环相关检测技术
• 4.2.1 循环自相关函数
• 4.2.2 谱相关密度函数
• 4.2.3 谱相关函数的特征
• 4.3 基于循环相关检测的并行组合扩频通信系统
• 4.3.1 算法模型
• 4.3.2 性能分析
• 4.4 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