长周期扩频码的设计

扩频通信是一种有效且常用的抗干扰通信方法。

它是军事交流的主要手段。

它分为直接序列扩频,跳频,线性调频和跳时等基本技术,以及由基本技术组合而成的混合技术。

所有技术伪代码的设计与系统的抗干扰性能有关。

现有扩频通信系统中常用的伪随机序列包括m序列,Gold序列,Walsh序列,M序列和卫星通信中常用的C / A码(粗/截码)和细码(P码)。

在这些序列中,P代码具有出色的性能和最长的代码周期。

在10.23 MHz的时钟速率下,编码时间段约为266天。

在研究P码原理的基础上,提出了一种周期较长,安全性能好的伪随机序列生成方法,可用于战时卫星测控通信。

1 PN码的设计原理1.1设计原理在扩频抗干扰通信系统中,码的设计主要考虑码的相关特性,码的机密性(码的复杂性)以及码元的性能。

代码容量。

具体要求如下:(1)强大的自相关特性系统中的代码同步通常是通过代码的相关特性来实现的,这就要求代码的自相关性能具有尖锐的自相关分布特性。

假设存在两个长度为N的序列{ai}和{bi},i = O,1,& hellip;,N-1,则该序列的自相关函数定义为:在实际应用中,在扩频通信中是必需的。

伪随机序列的自相关函数是二进制的,即,自相关函数Ra(j)为:其中:N是序列的自相关峰,其等于序列的周期,即N = 2n-1; & sigma;序列自相关的旁瓣值满足& s& lt;< N。

(2)弱的互相关特性在无线通信系统中,为了减少多径干扰并实现多址通信,在自相关性能的基础上,还要求不同码之间的互相关值较低,因此在多用户系统中,经常使用彼此正交的PN序列。

对于序列{ai)和{bi},i = O,1,& hellip;,N-1,正交性定义为:& ; nbsp; (3)从以上分析可以知道,大代码容量在多用户系统中是正交的,代码数量决定了系统容量,因此希望在设计扩展代码时应选择更大容量的代码序列。

(4)保密性好。

扩频通信系统通常用于军事通信。

因此,在设计代码时,通常使用以下方法:降低代码的DC功率,以使“ O”的余量减小。

和“ 1”表示在代码中相等;增加代码的期限;代码序列由非线性移位寄存器实现。

1.2代码序列的设计基础伪随机序列的产生可以通过线性或非线性移位寄存器来实现。

由于m序列具有良好的伪随机性,因此在设计GOLD,C / A,P等PN序列时使用较小的m序列,因此m序列是扩频通信的基本序列。

m序列是由n级线性移位寄存器生成的周期为N = 2n-1的代码序列。

它是最长的线性移位寄存器序列的缩写,并且具有出色的自相关特性。

其生成原理如图1所示。

特征多项式为:公式中:ci为反馈系数,取值为0或1;取值为0,取值为1。

1表示参与反馈; O表示不参与反馈。

移位寄存器是否可以产生m个序列,取决于反馈系数的值。

编码周期由移位寄存器的数量决定。

序列的线性复杂度直接决定了扩频系统的安全性能,并分析了m序列的线性生成原理。

,只要可以截取该序列的连续2n-1个符号,就可以给出系数ci的值,从而完全解密了m个序列。

在实际系统中,移位寄存器的几个阶段的输出序列或几个不同的m序列的输出通常以非线性方式组合在一起,