卫星转发器中盗用扩频信号的检测方法研究

论文摘要

卫星通信系统中盗用检测问题是卫星通信中亟待解决的难题之一。对卫星资源的盗用大致可分两种情况,一种是利用空闲转发器的频带资源进行传输,另一种则是在正常业务信号上叠加直扩(DS)信号进行盗用信号的传输。目前对于第一种盗用问题已有了一些解决方法,而对于DS信号的盜用检测问题尚未见成熟方法的报道,因此对此问题的研究具有十分重要的探索意义,并具有潜在的应用意义。本文围绕噪声中DS信号的检测及参数估计方法展开研究,在此基础上对卫星转发器中盗用DS信号的检测进行了研究,提出了一种SVD和循环自相关相结合的方法。本文主要进行了以下几个方面的工作:(1)介绍了本课题的研究背景及意义,并对目前DS信号检测的研究现状进行了简单介绍。(2)介绍了DS信号通信系统的基本原理及特点。简单介绍了卫星转发器的相关知识。研究了存在盗用DS信号时卫星转发器的通信模型,并给出了有盜用DS信号时的传输原理框图。(3)深入研究了噪声中DS信号的检测方法,包括自相关函数的二阶矩法,循环谱法,平方倍频法,二次谱法等。给出了DS信号检测及参数估计的原理,并对前三种方法做了关于DS信号检测及参数估计的计算机性能仿真,给出了一些分析。(4)提出了一种SVD和循环自相关相结合的方法来检测卫星转发器中的盗用DS信号。该方法先采用SVD法削弱混合信号中正常卫星业务信号,再在循环自相关法中采用一维切片来进行盜用DS信号的检测,此方法避免了多维搜索,提高了计算效率,为卫星转发器盗用信号的检测问题提供了一条解决途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 卫星转发器盗用问题概述
• 1.2 盗用扩频信号检测的意义
• 1.3 扩频信号检测的发展与研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 2 扩频通信与卫星通信的基本原理
• 2.1 扩频通信技术概述
• 2.1.1 扩频通信的概念
• 2.1.2 直扩通信系统原理
• 2.1.3 直扩通信系统的特点
• 2.2 卫星转发器
• 2.3 卫星转发器通信信号模型与扩频盗用问题
• 3 噪声中DS信号的检测与参数估计
• 3.1 引言
• 3.2 自相关函数的二阶矩检测法
• 3.2.1 算法推导及性能分析
• 3.2.2 计算机仿真及结果分析
• 3.3 循环谱检测法
• 3.3.1 循环谱理论介绍
• 3.3.2 循环谱检测原理
• 3.3.3 计算机仿真及结果分析
• 3.4 平方倍频检测法
• 3.4.1 平方倍频检测法原理
• 3.4.2 相关积累技术
• 3.4.3 计算机仿真及结果分析
• 3.5 小结
• 4 卫星转发器中DS信号的检测与参数估计
• 4.1 引言
• 4.2 SVD和循环自相关相结合的方法
• 4.2.1 信号模型
• 4.2.2 SVD简介
• 4.2.3 循环自相关函数
• 4.2.4 SVD和循环自相关相结合的方法
• 4.3 仿真实验及结果分析
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢