高跳速DSFH混合扩频技术研究

《高跳速DSFH混合扩频技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Vo1．18No．2载人航天第18卷第2期14MannedSpaceflight2012年2月高跳速DS／FH混合扩频技术研究常啸鸣，张晓林1，刘云阁，占巍(1北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191；2中国西南电子技术研究所，成都610036)摘要直扩／跳频(DS／FH)混合扩频技术的高保密性与强抗截获能力决定了其在抗干扰通信系统的重要作用。研究了制约高跳速DS／FH混合系统实现的因素，分析了制约高跳速速率提升的原因以及提高跳速可行的方法，提出了一种高跳速的DS／FH混合系统设计方案，该方案利用扩频码相位

2、辅助跳频同步，搭建联合跟踪环路来同时完成对扩频码、载波及跳频序列的跟踪。计算机仿真与试验结果表明，该方案可以实现高达万跳每秒速率的DS／FH混合扩频系统。关键词DS／FH；高跳速；测距；捕获；跟踪中图分类号：TN914．4文献标识码：A文章编号：1674—5825(2011)06—0014—07理增益。与单一的扩频系统的处理增益不同，混合扩1引言频系统的扩频处理增益来源于两种或者多种的扩频直扩b频(DS／FH)混合扩频系统将两种最有效处理增益之和。例如某DS／FH系统，当设置其直扩扩的扩频技术：直扩与跳频相结合，其具

3、有良好的抗截获频增益为30dB，跳频增益为20dB，则混合系统可以能力、通信距离比单一扩频方式远、可克服多径效应达到50dB的最终扩频处理增益。若单独采用直扩扩和远近效应以及对同频段工作的设备干扰小等特点，频的方式来实现50dB的处理增益，则很可能遇到技是国内、外公认的最富有生命力的抗干扰系统r1I2／。术实现上的困难，将受限于目前电子器件的性能而高跳速、高扩频增益的DS／FH混合通信系统对无法实现。于航天测控系统来说，具备重大意义。其一，DS／FH2．2研究现状混合测控系统由于采用了两种扩频方式相结合，因慢速跳频技

4、术已在世界各国的抗干扰通信系统此具有较强的抗干扰能力，适应在各种复杂干扰环中得到了广泛的应用，因此对慢速跳频技术的研究，境中正确完成测控通信；其二，高跳速的特点将进一目前仍集中在针对不同干扰的干扰抑制技术方面。步提高该系统的抗截获性与保密性，进一步确保航快跳速的混合扩频技术一直是各国研究的重点，其天飞行器按指令正常运行，不被其他信号影响甚至中国外最成功的例子是美国的三军联合战术信息发欺骗、破坏，为我国的航天飞行器平台提供可靠、稳布系统(JTIDS)，它采用时分多路的直扩和跳频混合定的测控系统。体制扩频技术。美国经历了

5、将近二十年的时间才研2DS／FH混合系统分析制完成，并在海湾战争中显示了该系统的实力。国内2．1处理增益从上世纪70年代以来开始扩频通信技术的研究，已一般说来，系统的抗干扰能力主要取决于其处在直扩、跳频方面取得了丰富的理论成果。对于DS／收稿13期：2011-03—21；修回13期：2011-11-13基金项目：载人航天领域预先研究项目(060104)作者简介：常啸鸣(1982一)，男，博士，研究方向为通信与信息系统。E-mail：changxm@VlP．163．eom第2期常啸鸣等：高跳速DS／FH混合扩频技术研究

6、15FH混合扩频技术的研究则主要集中在军事抗干扰进入到跟踪状态中，系统接收端将不脱离扩频码的以及卫星移动通信方面，但对于高跳速的混合扩频跟踪状态。而由于跳频同步是依托在扩频码相位上，技术很少提及。文献4中提出了一种DS／FH混合扩因此在跳频频率变换时，接收端将自动跳转到新的频系统双级同步技术，该技术在同步阶段利用短码跳频频率，稳定、连续的扩频码跟踪状态保证了系序列作为跳频同步码，采用单纯跳频同步技术进行统的跳频时刻与扩频码相位时刻处于精确同步的跳频捕获。此种方案将跳频与扩频两者的跟踪过程状态。分开进行，每次跳频时刻发

7、生后，需要重新对扩频码制约DS／FH混合系统高跳速的因素除了保证连相位进行捕获，导致耗时较久，无法实现高跳速的混续扩频码与跳频载波的跟踪状态外，还受限于通信合系统。文献5中提出了一种利用导频信道传输同链路的信噪比门限。当门限较低时，则需要较长的累步伪码、用混合并行技术实现伪码快速同步的方法，积时间来增加扩频增益，以保证可靠的通信质量。这种方法由于需要额外的信道传输同步信息，因此扩频通信的优势在于即使信噪比为负dB时，由造成了一定程度上的资源浪费。于扩频增益的存在，使得实际信息码的信噪比将会DS／FH混合扩频系统若要实

8、现高跳速，则需要提升扩频增益的倍数。传统扩频序列带来的扩频增在每个频点跳跃之间，保证本地扩频码相位与载波益的定义公式为相位始终处于精确跟踪状态之中。常规的扩频码跟G=W／D(1)踪环路，是通过采用延迟锁相环路产生超前滞后扩其中，为扩频码带宽，D为信息带宽，但在高跳速频码对码相位进行跟踪，采用锁相环重构本地载波，的混合扩频系统中，由于采用更短的累