CN114978234B - 一种混合载波跳码扩频方法及系统 - Google Patents

一种混合载波跳码扩频方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种混合载波跳码扩频方法及系统，它属于无线通信领域。本发明解决了传统混合载波直扩系统的抗截获性能有限，导致系统通信时的安全性和保密性差的问题。本发明利用同一序列的不同循环移位经过WFRFT域变换生成不同的扩频序列的互相关性低的特点，将生成的扩频码作为跳码扩频系统的扩频码来进行信号传输。本发明的扩频系统既具有传统混合载波扩频系统的星座图旋转类似噪声优势，又具有跳码扩频系统扩频码难以被敌方识别的特性，扩频码集数量更多且生成方便，极大的提高了扩频系统的抗截获性能，提高了系统通信时的安全性和保密性。本发明方法可以应用于无线通信领域。

Description

一种混合载波跳码扩频方法及系统
技术领域
本发明属于无线通信领域，具体涉及一种混合载波跳码扩频方法及系统。
背景技术
混合载波直接序列扩频技术通常被作为一种抵抗信道选择性衰落以及改善MC-CDMA系统信号峰均比的码分多址(CDMA)技术方案在通信系统中使用，例如公开号为CN102104576A的专利申请，其原理框图可以表示为图1，其主要基于WFRFT(Weightedfractional Fourier transform，加权分数傅里叶变换)将传统直接序列扩频技术的扩频码经过α阶的WFRFT变换，再利用变换后的扩频码进行扩频解扩。由于经WFRFT变换后的扩频码信号在时频域上均具有更加均匀的能量分布，因此在选择性衰落信道下具有很好的抵抗效果。此外，这种WFRFT域变换还会使信号呈现一种类高斯的非平稳信号特征，一定程度上可以抵抗非合作方的参数盲识别算法，提高信号的抗截获特性，改善系统的安全性。
但是传统混合载波直扩系统往往仅局限于对扩频码的不同阶数的WFRFT域映射，由于WFRFT域阶数仅在(-2，2)之间变换，相近阶数的扩频码还很大程度上相似，所以，传统混合载波直扩系统的信号特征变化程度较低，对扩频系统的抗截获性能改善往往十分有限，并不能很好的发挥系统在抗截获方面的潜力，限制了该系统通信时的安全性和保密性。
发明内容
本发明的目的是为解决传统混合载波直扩系统的抗截获性能有限，导致系统通信时的安全性和保密性差的问题，而提出的一种混合载波跳码扩频方法及系统。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：
一种混合载波跳码扩频方法，所述方法具体包括以下步骤：
在发送端：
步骤一、记当前时刻为t0，数字信号符号周期为Tc，则对t0～t0+Tc时间段内的发送数据进行数字调制后，将获得的数字调制信息记为
步骤二、根据t0～t0+Tc时间段的序列循环移位跳变图案对长度为N的本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,…,xN-1)进行循环移位，得到循环移位后的序列；
再根据t0～t0+Tc时间段的阶数跳变图案对循环移位后的序列进行WFRFT变换，得到扩频序列；
步骤三、利用步骤二中获得的扩频序列对数字调制信息进行直接序列扩频，得到t0～t0+Tc时间段内的数字扩频信号/>
再对数字扩频信号进行数/模转换，获得模拟信号，再对获得的模拟信号进行上变频处理，将上变频结果通过天线发送至信道；
在接收端：
步骤四、接收端从信道中接收信号，接收到的信号经过下变频处理后，再对下变频处理结果进行模/数转换得到基带数字信号
其中，r0为基带数字信号中的第一位，r1为基带数字信号/>中的第二位，r2为基带数字信号/>中的第三位，rN-1为基带数字信号/>中的第N位；
步骤五、将接收端接收信号的时间段记为(t1,t1+Tc)，在(t1,t1+Tc)时间段内，接收端同步发送端在t0～t0+Tc时间段内的扩频序列；
步骤六、将基带数字信号与同步的扩频序列做共轭相关操作，得到解扩调制信息/>
再对解扩调制信息进行数字解调，以恢复出发送端发送的数据，完成信息传输。
进一步地，所述步骤二的具体过程为：
将t0～t0+Tc时间段所对应的循环移位跳变图案表示的右移位数记为k，则将本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,…,xN-1)循环右移k位，0≤k≤N-1，获得循环移位后的序列Xk＝(xN-k,xN-k+1,…,xN-1,x0,x1,…,xN-k-1)；
其中，x0为本地伪随机序列X0中的第一位，x1为本地伪随机序列X0中的第二位，x2为本地伪随机序列X0中的第三位，xN-1为本地伪随机序列X0中的第N位；
再根据t0～t0+Tc时间段所对应的阶数跳变图案表示的阶数α，对循环移位后的序列Xk进行α阶的WFRFT变换，得到扩频序列
其中，表示扩频序列/>中的第一位，/>表示扩频序列/>中的第二位，/>表示扩频序列/>中的第三位，/>表示扩频序列/>中的第N位。
进一步地，所述数字扩频信号为：
其中，“·”表示复数相乘。
进一步地，所述解扩调制信息表示为：
其中，为/>的共轭，l＝0,1,…,N-1。
进一步地，所述循环移位跳变图案和阶数跳变图案的生成方式为：
步骤1、生成M个循环移位跳变图案；
步骤2、对于生成的首个循环移位图案，在首个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置随机生成一个初始阶数；
步骤3、对于下一个循环移位图案，判断下一个循环移位图案与上一个循环移位图案是否相同，若相同，则转至步骤4，否则转至步骤5；
步骤4、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α下，将变换后获得的扩频序列记为X下；
将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α上，将变换后获得的扩频序列记为X上；
则设置下一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数满足：扩频序列X下与扩频序列X上的互相关值低于设定阈值K1；
步骤5、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α下，将变换后获得的扩频序列记为X下；
将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α上，将变换后获得的扩频序列记为X上；
则设置下一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数满足：扩频序列X下与扩频序列X上的互相关值低于设定阈值K2；
步骤6、重复步骤3至步骤5，直至确定出最后一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数。
一种混合载波跳码扩频系统，所述系统用于执行一种混合载波跳码扩频方法。
本发明的有益效果是：
本发明利用同一序列的不同循环移位经过WFRFT域变换生成不同的扩频序列的互相关性低的特点，将生成的扩频码作为跳码扩频系统的扩频码来进行信号传输。本发明的扩频系统既具有传统混合载波扩频系统的星座图旋转类似噪声优势，又具有跳码扩频系统扩频码难以被敌方识别的特性，扩频码集数量更多且生成方便，极大的提高了扩频系统的抗截获性能，提高了系统通信时的安全性和保密性。
同时，本发明给出了一种扩频码图案的优选策略，可以通过扩频码的优选和排列，进一步躲避敌方的盲识别算法，提高通信安全性能。
附图说明
图1是传统混合载波直接序列扩频系统框图；
图2是本发明的一种混合载波跳码扩频系统的结构框图；
图3是跳变图案优选策略流程图；
图4是同一gold序列的不同WFRFT域映射的互相关峰值分布图；
图5是gold序列的不同循环移位经WFRFT域映射的互相关峰值分布图；
图6是本发明的低截获混合载波跳码扩频系统抗平方倍频法载波频率识别性能图；
图7是本发明的低截获混合载波跳码扩频系统抗二次谱法扩频码周期识别性能图；
图8a是原序列的示意图；
图8b是使用矩阵分解法对传统直扩系统序列图8a的估计结果图；
图9a是原序列实部的示意图；
图9b是使用矩阵分解法对本发明系统序列图9a的估计结果图；
图9c是原序列虚部的示意图；
图9d是使用矩阵分解法对本发明系统序列图9c的估计结果图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图2说明本实施方式。本实施方式所述的一种混合载波跳码扩频方法，所述方法具体包括以下步骤：
在发送端：
步骤一、记当前时刻为t0，数字信号符号周期为Tc，则对t0～t0+Tc时间段内的发送数据进行数字调制后，将获得的数字调制信息记为
步骤二、根据t0～t0+Tc时间段的序列循环移位跳变图案对长度为N的本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,…,xN-1)进行循环移位，得到循环移位后的序列；
再根据t0～t0+Tc时间段的阶数跳变图案对循环移位后的序列进行WFRFT变换，得到扩频序列；
步骤三、利用步骤二中获得的扩频序列对数字调制信息进行直接序列扩频，得到t0～t0+Tc时间段内的数字扩频信号/>
再对数字扩频信号进行数/模转换，获得模拟信号，再对获得的模拟信号进行上变频处理，将上变频结果通过天线发送至信道；
在接收端：
步骤四、接收端从信道中接收信号(接收带载波的模拟信号)，接收到的信号经过下变频处理后(下变频处理后获得去载波信号)，再对下变频处理结果进行模/数转换得到基带数字信号
其中，r0为基带数字信号中的第一位，r1为基带数字信号/>中的第二位，r2为基带数字信号/>中的第三位，rN-1为基带数字信号/>中的第N位；
假设接收端同步已完成，且不考虑载波和相位偏差影响，将接收端接收信号的时间段记为(t1,t1+Tc)(即接收端接收t0～t0+Tc时间段内的发送数据的时间)，接收端在(t1,t1+Tc)时间所对应的循环移位跳变图案表示的右移位数与发送端在t0～t0+Tc时间段所对应的循环移位跳变图案表示的右移位数相同，接收端在(t1,t1+Tc)时间所对应的阶数跳变图案表示的阶数与发送端在t0～t0+Tc时间段所对应的阶数跳变图案表示的阶数相同，即接收端在(t1,t1+Tc)时间段内同步发送端在t0～t0+Tc时间段内的扩频序列；
步骤五、将接收端接收信号的时间段记为(t1,t1+Tc)，在(t1,t1+Tc)时间段内，接收端同步发送端在t0～t0+Tc时间段内的扩频序列；
步骤六、将基带数字信号与同步的扩频序列做共轭相关操作，得到解扩调制信息/>
再对解扩调制信息进行数字解调，以恢复出发送端发送的数据，完成信息传输。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述步骤二的具体过程为：
将t0～t0+Tc时间段所对应的循环移位跳变图案表示的右移位数记为k，则将本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,…,xN-1)循环右移k位，0≤k≤N-1，获得循环移位后的序列Xk＝(xN-k,xN-k+1,…,xN-1,x0,x1,…,xN-k-1)；
其中，x0为本地伪随机序列X0中的第一位，x1为本地伪随机序列X0中的第二位，x2为本地伪随机序列X0中的第三位，xN-1为本地伪随机序列X0中的第N位；
再根据t0～t0+Tc时间段所对应的阶数跳变图案表示的阶数α(-2≤α＜2)，对循环移位后的序列Xk进行α阶的WFRFT变换，得到扩频序列
其中，表示扩频序列/>中的第一位，/>表示扩频序列/>中的第二位，/>表示扩频序列/>中的第三位，/>表示扩频序列/>中的第N位。
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，所述数字扩频信号为：
其中，“·”表示复数相乘。
其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是，所述解扩调制信息表示为：
其中，为/>的共轭，l＝0,1,…,N-1。
其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：结合图3说明本实施方式。本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是，所述循环移位跳变图案和阶数跳变图案的生成方式为：
步骤1、生成M个循环移位跳变图案；
M的值根据系统需要确定，在M个循环移位跳变图案中，要求表示同一循环移位的循环移位跳变图案尽量少连续出现，所有循环移位应尽可能都充分使用，同一循环移位应该间隔尽量大的范围，图案应保证随机性较高；
步骤2、对于生成的首个循环移位图案，在首个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置随机生成一个初始阶数；
步骤3、对于下一个循环移位图案，判断下一个循环移位图案与上一个循环移位图案是否相同，若相同，则转至步骤4，否则转至步骤5；
步骤4、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列(即，将本地伪随机序列按照下一个循环移位图案表示的右移位数进行循环移位获得的序列)表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α下，将变换后获得的扩频序列记为X下；
将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列(即，将本地伪随机序列按照上一个循环移位图案表示的右移位数进行循环移位获得的序列)表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α上，将变换后获得的扩频序列记为X上；
则设置下一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数满足：扩频序列X下与扩频序列X上的互相关值低于设定阈值K1；
本步骤根据指定序列的不同WFRFT域互相关峰值分布图，来选定下一个循环移位图案对应的阶数变换图案的阶数，此阶数需满足经过该阶数WFRFT变换后扩频码与上一个扩频码互相关值低于设定阈值K1；
步骤5、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列(即，将本地伪随机序列按照下一个循环移位图案表示的右移位数进行循环移位获得的序列)表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α下，将变换后获得的扩频序列记为X下；
将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列(即，将本地伪随机序列按照上一个循环移位图案表示的右移位数进行循环移位获得的序列)表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α上，将变换后获得的扩频序列记为X上；
则设置下一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数满足：扩频序列X下与扩频序列X上的互相关值低于设定阈值K2；
本步骤根据指定序列的不同循环移位WFRFT域互相关峰值分布图，来选定下一个循环移位图案对应的阶数变换图案的阶数，此阶数需满足经过该阶数WFRFT变换后扩频码与上一个扩频码互相关值低于设定阈值K2；
步骤6、重复步骤3至步骤5，直至确定出最后一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数。
每个循环移位图案分别对应一个符号周期的数字信号，根据本实施方式的方法分别确定出每个循环移位图案所对应的阶数跳变图案的阶数。在每个符号周期，分别采用当前符号周期对应的循环移位图案和阶数跳变图案的阶数来进行扩频，以调高系统的抗截获性能。
步骤3中，每次对比的是前后两个循环移位图案，例如，首个循环移位图案与第二个循环移位图案对比，第二个循环移位图案与第三个循环移位图案对比，等等。
本实施方式中的阈值K1和K2根据实际情况设置。
其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六、本实施方式所述的一种混合载波跳码扩频系统，所述系统用于执行具体实施方式一至具体实施方式五之一所述的一种混合载波跳码扩频方法。
仿真部分
1、同序列的不同WFRFT域互相关峰值分布图以及同序列不同循环移位经WFRFT域映射的互相关峰值分布图仿真示例
仿真选取一长度为127的gold序列，对此序列的不同WFRFT域变换得到的序列对以及此序列的不同循环移位再经WFRFT域变换后生成序列对做循环互相关，统计在各自WFRFT域变换的序列互相关峰值，得到如图4和图5所示的互相关峰值统计分布图。
可以看出在某些域下，该序列不同WFRFT域映射，以及任意不同的循环移位经WFRFT域映射后均可以在某些域下获得较低的互相关峰值，即可以获得较好的互相关特性，以此特性可以生成大量的具有优秀互相关特性的序列。
2、经过优选图案后的抵抗参数盲识别算法性能仿真结果
本发明的以序列优选方法进行跳变的混合载波跳码扩频系统可以有效的抵抗非合作方的参数盲估计算法，下面仿真从载波频率、扩频码周期，以及扩频码本身三个参数为例，评估其抗参数盲识别算法的能力。
如图6所示，为使用平方倍频法来进行对扩频信号的载波频率盲估计，对于传统直扩系统，在较低的信噪比下，系统即可以较为准确的估计出载波频率，但对于混合载波直扩系统以及本发明的混合载波跳码扩频系统，往往需要更高的信噪比才能对其进行估计，提高了系统对抗载波频率估计的性能。
如图7所示，为使用二次谱法进行扩频信号的扩频码周期估计的方法，从图中可以看出，对于传统直扩系统，在信号信噪比较低时(如5dB时)，扩频码的周期已可获得较好的估计效果，但对于混合载波直扩系统，达到同等的估计效果需要更高的信噪比，而对于本发明的混合载波跳码扩频系统，该盲估计算法失效，非合作方难以估计扩频码周期。
最后，使用矩阵分解法来对传统直扩系统的序列本身进行估计，从图8a和图8b中可以看出，对于传统直扩系统，该方法可以有效估计序列，但如图9a、图9b、图9c以及图9d所示，其无法估计本发明的低截获混合载波跳码扩频系统的序列。
本发明的上述算例仅为详细地说明本发明的计算模型和计算流程，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种混合载波跳码扩频方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
在发送端：
步骤一、记当前时刻为t0，数字信号符号周期为Tc，则对t0～t0+Tc时间段内的发送数据进行数字调制后，将获得的数字调制信息记为
步骤二、根据t0～t0+Tc时间段的序列循环移位跳变图案对长度为N的本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,...,xN-1)进行循环移位，得到循环移位后的序列；
再根据t0～t0+Tc时间段的阶数跳变图案对循环移位后的序列进行WFRFT变换，得到扩频序列；
所述步骤二的具体过程为：
将t0～t0+Tc时间段所对应的循环移位跳变图案表示的右移位数记为k，则将本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,...,xN-1)循环右移k位，0≤k≤N-1，获得循环移位后的序列Xk＝(xN-k,xN-k+1,...,xN-1,x0,x1,...,xN-k-1)；
其中，x0为本地伪随机序列X0中的第一位，x1为本地伪随机序列X0中的第二位，x2为本地伪随机序列X0中的第三位，xN-1为本地伪随机序列X0中的第N位；
再根据t0～t0+Tc时间段所对应的阶数跳变图案表示的阶数α，对循环移位后的序列Xk进行α阶的WFRFT变换，得到扩频序列
其中，表示扩频序列/>中的第一位，/>表示扩频序列/>中的第二位，/>表示扩频序列/>中的第三位，/>表示扩频序列/>中的第N位；
步骤三、利用步骤二中获得的扩频序列对数字调制信息进行直接序列扩频，得到t0～t0+Tc时间段内的数字扩频信号/>
再对数字扩频信号进行数/模转换，获得模拟信号，再对获得的模拟信号进行上变频处理，将上变频结果通过天线发送至信道；
在接收端：
步骤四、接收端从信道中接收信号，接收到的信号经过下变频处理后，再对下变频处理结果进行模/数转换得到基带数字信号
其中，r0为基带数字信号中的第一位，r1为基带数字信号/>中的第二位，r2为基带数字信号/>中的第三位，rN-1为基带数字信号/>中的第N位；
步骤五、将接收端接收信号的时间段记为(t1,t1+Tc)，在(t1,t1+Tc)时间段内，接收端同步发送端在t0～t0+Tc时间段内的扩频序列；
步骤六、将基带数字信号与同步的扩频序列做共轭相关操作，得到解扩调制信息/>
再对解扩调制信息进行数字解调，以恢复出发送端发送的数据，完成信息传输。
2.根据权利要求1所述的一种混合载波跳码扩频方法，其特征在于，所述数字扩频信号为：
其中，“·”表示复数相乘。
3.根据权利要求2所述的一种混合载波跳码扩频方法，其特征在于，所述解扩调制信息表示为：
其中，为/>的共轭，l＝0,1,…,N-1。
4.根据权利要求3所述的一种混合载波跳码扩频方法，其特征在于，所述循环移位跳变图案和阶数跳变图案的生成方式为：
步骤1、生成M个循环移位跳变图案；
步骤2、对于生成的首个循环移位图案，在首个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置随机生成一个初始阶数；
步骤3、对于下一个循环移位图案，判断下一个循环移位图案与上一个循环移位图案是否相同，若相同，则转至步骤4，否则转至步骤5；
步骤4、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α下，将变换后获得的扩频序列记为X下；
将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α上，将变换后获得的扩频序列记为X上；
则设置下一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数满足：扩频序列X下与扩频序列X上的互相关值低于设定阈值K1；
步骤5、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α下，将变换后获得的扩频序列记为X下；
将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列/>进行变换的阶数记为α上，将变换后获得的扩频序列记为X上；
则设置下一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数满足：扩频序列X下与扩频序列X上的互相关值低于设定阈值K2；
步骤6、重复步骤3至步骤5，直至确定出最后一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数。
5.一种混合载波跳码扩频系统，其特征在于，所述系统用于执行权利要求1至权利要求4之一所述的一种混合载波跳码扩频方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560803A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 武汉大学 基于ovsf码的跳码直扩通信方法及系统
CN104393891A (zh) * 2014-11-27 2015-03-04 电子科技大学 采用信息驱动直接序列扩频/跳频的通信方法
CN114006630A (zh) * 2021-11-02 2022-02-01 哈尔滨工业大学 一种混合载波直接序列扩频信号的扩频码捕获方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560803A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 武汉大学 基于ovsf码的跳码直扩通信方法及系统
CN104393891A (zh) * 2014-11-27 2015-03-04 电子科技大学 采用信息驱动直接序列扩频/跳频的通信方法
CN114006630A (zh) * 2021-11-02 2022-02-01 哈尔滨工业大学 一种混合载波直接序列扩频信号的扩频码捕获方法及系统

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