宽窄带干扰下扩频信号捕获算法研究与实现

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1、宽窄带干扰下扩频信号捕获算法研究与实现赵达伟2016年1月中图分类号：UDC分类号：宽窄带干扰下扩频信号捕获算法研究与实现作者姓名赵达伟学院名称信息与电子学院指导教师崔嵬教授答辩委员会主席孙武研究员申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月ResearchonSpreadSpectrumSignalAcquisitionAlgorithmandImplementationTechnologyinBroadandNarrowBandInterferenceCandidateName

2、:ZhaoDaweiSchoolorDepartment:SchoolofInformationandElectronicsFacultyMentor:Professor.WeiCuiChair,ThesisCommittee:Prof.WuSongDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan，2016研

3、究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要直扩/跳频(DS/FH)混合扩频系统由于结合了直接序列扩频与跳频通信系统两种扩频通信系统的优势，从而具有较强的抗干扰能力，较强抗截获能力，在军用通信和民用通信领

4、域均得到了广泛的应用。近年来，DS/FH系统逐渐应用于深空探测、应急通信等特殊领域，在这些应用场景中，往往接收信号极其微弱同时受到各种形式干扰，这对DS/FH系统的捕获算法研究提出了新的挑战。基于以上背景，本文对存在宽窄带干扰情况下的DS/FH混合扩频捕获算法进行研究。本文首先介绍了课题的研究背景和意义、国内外发展现状，并总结了论文主要的研究内容和工作安排。之后，对直扩信号捕获算法以及跳频信号捕获算法进行了研究，经过对比分析后，选择了直扩码片与跳扩码片相互固联的DS/FH混合扩频信号形式，并在此基础了提出了一种能够实现快速捕

5、获的DS/FH混合扩频捕获算法。为了提高算法的抗窄带干扰的能力，本文研究了频域窄带干扰抑制算法。首先对窗函数在应用中的相关问题进行了研究，主要包括：函数窗对频谱泄漏的影响；窗函数所造成信噪比损失；重叠加窗算法对信噪比的改善。之后，研究了几种干扰检测与抑制算法,在此基础了提出了一种基于分段门限统计的三门限干扰抑制算法，并通过MATLAB仿真，验证了算法的有效性。为了进一步提高算法抗宽带干扰能力，本文对高灵敏度捕获算法进行了研究。主要包括：弱信号积累技术；码多普勒补偿；改善FFT引入的扇贝损失损失的设计措施；捕获算法检测判决策略

6、。最后，在FPGA平台上对本文所提出的DS/FH快速捕获算法进行了实现，并介绍了算法中各项参数的设计方法，最后对实电路实测结果进行了分析，验证了设计的正确性。关键词：混合扩频；捕获；窄带干扰；宽带干扰；FPGAIAbstractDirectSequence/FrequencyHopping(DS/FH)hybridspreadspectrumcommunicationsystemcombinestheadvantagesofdirectsequencespreadspectrumandfrequencyhoppingspre

7、adspectrum,soithasastronganti-interferenceabilityandanti-interceptioncapability.Ithasbeenappliedinmilitarycommunicationsandciviliancommunicationswidely.AsDS/FHsystemappliedindeepspacedetectionandemergencycommunication,theacquisitionalgorithmofDS/FHisfacingmorechall

8、enges.Intheseapplications,thereceivedsignalisextremelyweakandsubjectedbyvariousformsofinterference.Thereforethepaperresearchestheacquisitionalgor