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基于测控系统扩频序列设计及码同步相关技术研究

作　者: 王娟
导　师: 郑林华
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 遥测遥控 扩频通信 伪随机序列 伪码捕获与跟踪
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 249次
引　用: 1次
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内容摘要


在现代通信中,直接序列扩频通信技术以其截获概率低、抗干扰性强、保密性高等优点,在航天测控领域得到了广泛的应用。本文对扩频通信系统构成和原理,扩频序列设计与优选,扩频序列同步问题进行了研究,并进行了相应的仿真。论文首先介绍了扩频通信理论基础、基本原理和系统组成;完成了直扩系统中扩频序列的设计,并分析了其性能,给出了根据不同通信系统的要求优选原则,研究了一种能够生成任意长度M序列的通用模型,探讨了新型码序列-LAS序列的构造方法和特性;研究了基于测控扩频通信系统中的同步技术,包括伪随机序列的捕获,伪随机序列的定时跟踪,给出了一种使用相位估计器进行捕获的改进方法,该方法利用辅助序列对PN码相位进行大致估计,然后缩小区间进行搜索,获取输入信号的初始相位,以达到快速可靠捕获,仿真结果表明在正常工作情况下相对传统串行捕获性能有明显提升;根据猝发扩频数据通信系统特点,选取适当的前缀码,提出了基于匹配滤波器前缀码捕获的改进方法,该方法不仅考虑了频偏和信息数据调制对捕获的影响,还同时实现了码同步和帧同步,为工程实现提供了有益的参考。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 课题建立的来源和意义  10
  1.2 国内外发展历史与现状  10-13
    1.2.1 国际遥测遥控技术发展的历史与发展方向  10-11
    1.2.2 我国遥测遥控技术发展的历史与现状  11-13
  1.3 扩频及码同步技术在航天测控领域的应用与发展  13-14
  1.4 本文主要工作及创新  14-17
    1.4.1 内容安排  14-15
    1.4.2 论文的创新价值  15-17
第二章 直接序列扩频技术的基本原理  17-24
  2.1 扩频基本理论基础  17-18
  2.2 直接序列扩频通信系统  18-19
    2.2.1 直接序列扩频通信系统模型  18
    2.2.2 直接序列扩频通信系统性能指标  18-19
  2.3 扩频通信中常用的数字调制与解调  19-22
    2.3.1 BPSK 调制与解调  20
    2.3.2 QPSK 调制与解调  20-22
  2.4 本章小结  22-24
第三章 扩频序列集设计  24-38
  3.1 PN 码产生原理  24-25
  3.2 线性移位寄存器  25-29
    3.2.1 M 序列产生及其性质  25-28
    3.2.2 Gold 序列构造及其性质  28-29
  3.3 非线性移位寄存器  29-33
    3.3.1 M 序列简介  29
    3.3.2 M 序列的性质  29-31
    3.3.3 任意长度M 序列的计算机生成方法  31-33
  3.4 一种新型的扩频地址码－LAS 码  33-36
    3.4.1 LA 序列  33-34
    3.4.2 LS 码  34-36
  3.5 扩频序列的选择  36-37
  3.6 本章小结  37-38
第四章 遥测系统中的码同步技术  38-57
  4.1 PN 码的捕获  38-46
    4.1.1 常见PN 码捕获方法  39-43
    4.1.2 捕获时间性能分析  43-46
  4.2 一种新的使用相位估计器的捕获方法  46-53
    4.2.1 结构描述  46-47
    4.2.2 相位估计器  47-50
    4.2.3 性能评估  50-53
  4.3 PN 码的跟踪  53-55
    4.3.1 延迟锁相环法  54-55
    4.3.2 τ抖动环环路跟踪  55
  4.4 本章小结  55-57
第五章 猝发扩频数据通信系统同步设计  57-65
  5.1 前缀码的选择  57-59
    5.1.1 巴克码序列特性  58-59
    5.1.2 巴克码发生器  59
  5.2 猝发扩频系统中前缀码捕获  59-64
    5.2.1 前缀码捕获算法描述  60-63
    5.2.2 前缀码捕获性能分析  63-64
  5.3 本章小结  64-65
第六章 结论和下一步的研究工作  65-67
  6.1 论文总结  65-66
  6.2 下一步的研究工作  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
作者在学期间取得的学术成果  71-72
附录 缩略词表  72

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信系统（传输系统） > 跳频与扩展频谱通信系统 > 扩频通信
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