CN115378461B - 一种跳时直扩信号的仿真方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跳时直扩信号的仿真方法，算法包括如下步骤：S1：根据信码、扩频倍数和伪随机序列得到发送序列；S2：根据过采因子O对发送序列进行调制，获得直接序列扩频信号；S3：伪随机序列生成跳时控制序列；S4：通过跳时控制序列生成最终的跳时直扩信号。从扩展频谱通信的概念出现以来，直接序列扩频体制在军民用通信中得到了广泛应用。但是传统的直接序列扩频体制多采用固定的直扩码组，或在一段时间内进行直扩码组替换。虽然随着信码符号的变化，所用码组中的直扩码字在传输中也随之变化，但各直扩码与信码符号之间的对应关系是固定的，因而直扩码字的变化是具有重复性的。

Description

一种跳时直扩信号的仿真方法
技术领域
本发明涉及一种仿真算法，具体涉及一种跳时直扩信号的仿真方法。
背景技术
跳时(TH-Time Hopping)是扩频通信的方式之一，与跳频相似，是使发射信号在时间轴上跳变。首先把时间轴分成许多时片。在一帧内哪个时片发射信号由扩频码序列去进行控制。可以把跳时理解为:用一定码序列进行选择的多时片的时移键控。由于采用了窄得很多的时片去发送信号，相对说来，信号的频谱也就展宽了。在发端，输入的数据先存储起来，由扩频码发生器的扩频码序列去控制通-断开关，经二相或四相调制后再经射频调制后发射。
跳变时间扩频与跳频相似，跳时是使发射信号在时间轴上跳变。首先把时间轴分成许多时片，在一个帧内哪个时片发射信号由扩频码序列进行控制。可以把跳时理解为：用一定码序列进行选择的多时片的时移键控。简单的跳时抗干扰性不强，很少单独使用。上述基本调制方法可以进行组合，形成各种混合系统，如跳频/宜扩系统、跳时/直扩系统等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前的跳时直扩信号在进行仿真时，对信号数据的调制和整个流程不明确，获得数据不够精确，整个仿真算法步骤不明确，不能很好的进行跳时直扩信号仿真，目的在于提供一种跳时直扩信号的仿真方法，解决上述的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种跳时直扩信号的仿真方法，算法包括如下步骤：
S1：根据信码、扩频倍数和伪随机序列得到发送序列；S2：根据过采因子O对发送序列进行调制，获得直接序列扩频信号；S3：伪随机序列生成跳时控制序列；S4：通过跳时控制序列生成最终的跳时直扩信号。
从扩展频谱通信的概念出现以来，直接序列扩频体制在军民用通信中得到了广泛应用。但是传统的直接序列扩频体制多采用固定的直扩码组，或在一段时间内进行直扩码组替换。虽然随着信码符号的变化，所用码组中的直扩码字在传输中也随之变化，但各直扩码与信码符号之间的对应关系是固定的，因而直扩码字的变化是具有重复性的。
跳码直扩是指直扩码字以及它与信码符号之间的对应关系随时间跳变的直 接序列扩频体制。跳码直扩通信在保持常规直扩通信低功率谱密度、较强抗干扰 能力的同时，由于采用了跳变的直扩码，只要跳码图案不被破译，跳速超过直扩 码破译时间，截获方将难以获取足够的直扩信号进行直扩码码型分析。
跳频/直扩(FH/DS)混合扩频通信系统通过把直接序列扩频技术和跳频扩频技术相结合,既具备直扩信号的低功率谱密度的保密性,又兼有跳频信号的超大带宽带来的抗干扰增益，是国内外公认的最富有生命力的抗干扰系统。因此，采用直扩跳频混合通信体制能够在复杂电磁环境中有效地保证通信的安全性和可靠性。然而大带宽的直扩/跳频混合信号的同步技术兼具了跳频同步和直扩同步的难点，对前端通道群时延特性以及解跳精度要求很高，较大程度上制约了直扩/跳频通信系统发展。
进一步地，所述步骤S1具体采用如下步骤进行发送序列：S11：通过LDS确定直扩序列长度；其中， 表示信码的个数，即符号数；S12：用伪随机序列根据LDS生成直扩序列 ，该为二进制序列；S13：将信码和直扩序列进行模二相加，得到发送序列( )。
进一步地，所述步骤S13中的信码和直扩序列进行模二相加采用如下方式进行：
其中 表示信码的第j个元素， 表示直扩序列的第i个元素，表示发送序列的第i个元素。
进一步地，所述步骤S3通过如下步骤生成跳时控制序列；
S31：根据跳时驻留时间、传信率和符号数确定伪随机序列需要产生元素为1的个数；
S32：用伪随机序列生成包含符号为1个数为 NN的跳时控制序列。
进一步地，所述步骤S31通过如下公式进行确定伪随机序列需要产生元素为1的个数；
其中，THST为跳时驻留时间(单位，s)、rs（单位，Baud）为传信率和 为符号数，NN为伪随机序列中需要产生元素为“1”的符号个数。
进一步地，所述步骤S4通过如下步骤生成最终的跳时直扩信号；
S41：遍历跳时控制序列，当符号为1时，将 从 到 的时间段取出作为当前信号；
S42：当符号为0时，按照采样率，将时长为THST的空信号（实部、虚部值都为0）作为当前信号。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种跳时直扩信号的仿真方法，该算法对跳扩信号体制不敏感，可广泛应用于不同跳频/直扩信号接收机；
2、本发明一种跳时直扩信号的仿真方法，能够适应更大的环境应力，可在复杂电磁环境下稳定可靠地工作。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
本发明一种跳时直扩信号的仿真方法，算法包括如下步骤：
S1：根据信码、扩频倍数和伪随机序列得到发送序列；S2：根据过采因子O对发送序列进行调制，获得直接序列扩频信号；S3：伪随机序列生成跳时控制序列；S4：通过跳时控制序列生成最终的跳时直扩信号。
整个仿真算法的工作流程为：根据信码( ，二进制序列)、扩频倍数( )、伪随机序列得到发送序列( ，二进制序列)；确定直扩序列长度
其中， 表示信码的个数，即符号数；用伪随机序列根据 生成直扩序列(，二进制序列);将信码和直扩序列按照如下的方式模二相加，得到发送序列()
其中表示信码的第j个元素，表示直扩序列的第i个元素，表示发送序列的第i个元素；
根据过采因子O（每个符号对应的采样点）对发送序列进行调制（如MSK,BPSK等），获得直接序列扩频信号()；
伪随机序列生成跳时控制序列（，二进制序列）根据跳时驻留时间（THST）、传信率（rs）和符号数（）确定伪随机序列需要产生元素为“1”的个数（NN）
用伪随机序列生成包含符号为“1”个数为NN的跳时控制序列()；
用“跳时控制序列”生成最终的“跳时直扩”（THDS）信号初始化两个时间坐标， ；遍历跳时控制序列
当符号为“1”时将从到的时间段取出作为当前信号； ；；当符号为“0”时按照采样率，将个采样点的“”作为信号；其中，采样率。  获得最终的跳时直扩信号。
所述步骤S1具体采用如下步骤进行发送序列：S11：通过LDS确定直扩序列长度；其中，表示信码的个数，即符号数；S12：用伪随机序列根据生成直扩序列，该为二进制序列；S13：将信码和直扩序列进行模二相加，得到发送序列()。
所述步骤S13中的信码和直扩序列进行模二相加采用如下方式进行：
其中表示信码的第j个元素，表示直扩序列的第i个元素，表示发送序列的第i个元素。
所述步骤S3通过如下步骤生成跳时控制序列；
S31：根据跳时驻留时间、传信率和符号数确定伪随机序列需要产生元素为1的个数；
S32：用伪随机序列生成包含符号为1个数为NN的跳时控制序列。
所述步骤S31通过如下公式进行确定伪随机序列需要产生元素为1的个数；
其中，THST为跳时驻留时间、rs为传信率和为符号数，NN为伪随机序列需要产生元素为“1”的个数。
所述步骤S4通过如下步骤生成最终的跳时直扩信号；
S41：遍历跳时控制序列，当符号为1时，将从到的时间段取出作为当前信号，、为两个时刻，且；
S42：当符号为0时，按照采样率，将时长为THST的空信号作为当前信号。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种跳时直扩信号的仿真方法，其特征在于，算法包括如下步骤：
S1：根据信码、扩频倍数和伪随机序列得到发送序列；
S2：根据过采因子O对发送序列进行调制，获得直接序列扩频信号；
S3：伪随机序列生成跳时控制序列；
S4：通过跳时控制序列生成最终的跳时直扩信号；
所述步骤S1具体采用如下步骤进行发送序列：
S11：根据信码CodeINF(二进制序列)确定直扩序列长度LDS＝fp*len(CodeINF)；其中，len(CodeINF)表示信码的个数，即符号数，fp为扩频倍数；
S12：用伪随机序列根据LDS生成直扩序列CodeDS，该CodeDS为二进制序列；
S13：将信码和直扩序列进行模二相加，得到发送序列Codesent；
所述步骤S3通过如下步骤生成跳时控制序列；
S31：根据跳时驻留时间、传信率和符号数确定伪随机序列中需要产生元素为“1”的符号个数；
S32：通过伪随机序列生成包含符号为1个数为NN的跳时控制序列；
所述步骤S4通过如下步骤生成最终的跳时直扩信号；
S41：遍历跳时控制序列，当符号为1时，将SDS从t1到t2的时间段取出作为当前信号，t1、t2为两个时刻，且t2＝t1+THST；
S42：当符号为0时，按照采样率，将时长为THST的空信号作为当前信号。
2.根据权利要求1所述的一种跳时直扩信号的仿真方法，其特征在于，所述步骤S13中的信码和直扩序列进行模二相加采用如下方式进行：
Figure FDA0004059776430000011
其中
Figure FDA0004059776430000012
表示信码的第j个元素，
Figure FDA0004059776430000013
表示直扩序列的第i个元素，
Figure FDA0004059776430000014
表示发送序列的第i个元素。
3.根据权利要求1所述的一种跳时直扩信号的仿真方法，其特征在于，所述步骤S31通过如下公式进行确定伪随机序列需要产生元素为1的个数；
Figure FDA0004059776430000015
其中，THST为跳时驻留时间(单位，s)、rs(单位，Baud)为传信率和len(CodeINF)为符号数，NN为伪随机序列中需要产生元素为“1”的符号个数。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115996071B (zh) * 2022-12-02 2024-04-16 中国电子科技集团公司第十研究所 Nb辅助uwb测距系统的跳时序列生成方法

Citations (5)

* 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
CN108494438A (zh) * 2018-02-11 2018-09-04 北京理工大学 一种混合扩频信号的生成方法、生成装置及发送装置
CN109617570A (zh) * 2018-12-25 2019-04-12 西安空间无线电技术研究所 一种无数据辅助的宽带跳频直扩信号全数字同步方法
CN109818648A (zh) * 2018-12-10 2019-05-28 中国人民解放军陆军工程大学 一种基于伪随机线性调频的多序列跳频抗干扰通信方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644523A (en) * 1984-03-23 1987-02-17 Sangamo Weston, Inc. System for improving signal-to-noise ratio in a direct sequence spread spectrum signal receiver
JP2655374B2 (ja) * 1991-10-25 1997-09-17 株式会社ジーデイーエス 拡散スペクトル通信機
US7656931B2 (en) * 2003-12-31 2010-02-02 Ut-Battelle, Llc Hybrid spread spectrum radio system
CN101262467B (zh) * 2008-03-03 2010-09-08 清华大学 数字基带跳频调制系统实现方法及实现装置
CN101594165B (zh) * 2009-06-19 2012-11-14 中国科学院微电子研究所 一种混合扩频通信系统及其工作方法
CN110501728B (zh) * 2018-05-16 2022-03-29 清华大学 定位基站跳时信号的鉴频方法及鉴频装置
CN114172538B (zh) * 2022-02-10 2022-08-30 浙江吉利控股集团有限公司 扩频信号发送、扩频信号接收方法、装置、设备及存储介质

Patent Citations (5)

* 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
CN108494438A (zh) * 2018-02-11 2018-09-04 北京理工大学 一种混合扩频信号的生成方法、生成装置及发送装置
CN109818648A (zh) * 2018-12-10 2019-05-28 中国人民解放军陆军工程大学 一种基于伪随机线性调频的多序列跳频抗干扰通信方法
CN109617570A (zh) * 2018-12-25 2019-04-12 西安空间无线电技术研究所 一种无数据辅助的宽带跳频直扩信号全数字同步方法

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