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基于小波分析的DSSS系统伪随机码捕获判定方法的研究

作　者: 孙丹
导　师: 于银辉
学　校: 吉林大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 直接扩频序列捕获判定小波分析奇异性检测
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

扩频通信是一种应用广泛的宽带通信方式,有直接序列扩频方式、跳频方式、跳时方式与宽带线性调频方式等四种基本工作方式。最常用的是直扩方式与跳频方式。无论哪种方式,扩频接收机检测信码之前首先要做的就是解除对发送端信码的扩频调制,即所谓的解扩。解扩主要依靠接收端本地产生一个与发端一样的扩频序列,并要求收—发扩频序列同步,包括时钟一致、序列起点对齐。没有同步,也就无法解调出信码,扩频通信的抗干扰优势也就无法发挥。因此扩频码的捕获是必要的。并且如何判定是否已经成功捕获是一项重要的内容。在扩频系统中,常用的判定方法都是基于能量检测的方式。小波分析是在Fourier分析的基础上发展起来的。小波分析提供了一种自适应的时域和频域同时局部化的分析方法,无论分析低频或高频局部信号,它都能自动调节时-窗,以适应实际分析的需要。小波分析方法已广泛应用于信号处理等领域。基于小波多尺度的特点,它在滤波消噪奇异性检测等方面都有实际的应用。因此,本文将小波分析与同步技术中的扩频码捕获判定结合起来,进行了相关的分析研究。本文从理论出发,结合扩频通信PN码捕获时信号的特点和小波多分辨分析在突变信号检测方面的独特优势,研究了基于小波分析的DSSS系统伪随机码捕获的判定方法。对本捕获系统的性能进行了分析,讨论了系统的工作流程,推导了检测概率、虚警概率、平均捕获时间等重要参数。最后,通过进行MATLAB仿真实验,证明以小波变换为检测方式的伪码捕获方法具有一定的理论意义和应用价值。

全文目录

提要  6-7
第1章概述  7-11
  1.1 扩频通信研究的背景  7
  1.2 PN码捕获的发展  7-8
  1.3 问题的引出  8-9
  1.4 本文内容的安排  9-11
第2章扩频相关知识及捕获信号性能分析  11-25
  2.1 扩频通信  11-13
    2.1.1 扩频通信的理论基础  11-12
    2.1.2 扩频通信的工作原理  12-13
  2.2 伪随机序列- m序列  13-17
    2.2.1 m序列的定义及构造  14-15
    2.2.2 m序列的性质及m序列的相关性  15-17
  2.3 二相移相键控信号分析  17-19
    2.3.1 二相移相键控  17-18
    2.3.2 BPSK调制  18-19
  2.4 高斯白噪声信号  19-20
  2.5 直扩系统的组成及工作原理  20-23
  2.6 对直扩信号及高斯白噪声信号的仿真  23-25
第3章小波变换理论  25-38
  3.1 小波相关  26-27
    3.1.1 离散小波变换  26
    3.1.2 二进小波变换  26-27
  3.2 多分辨分析  27-38
    3.2.1 多分辨率分析  27-28
    3.2.2 小波分解的Mallat算法  28-31
    3.2.3 信号的奇异性与小波变换的关系  31-34
    3.2.4 仿真分析  34-38
第4章小波变换的捕获判定法  38-48
  4.1 直接扩频序列的传统的基本捕获方案  38-41
  4.2 直接扩频捕获的传统的能量检测法  41-44
    4.2.1 固定积分时间检测  42
    4.2.2 多次驻留时间检测  42-43
    4.2.3 序列检测  43-44
  4.3 小波变换的捕获判定方法  44-46
  4.4 小波变换下高斯噪声的标准差  46-48
第5章捕获性能的流图分析及相关仿真  48-61
  5.1 性能测量  48-50
  5.2 串行捕获性能分析  50-54
  5.3 计算机仿真  54-61
第6章全文总结  61-62
参考文献  62-65
摘要  65-67
ABSTRACT  67-69
致谢  69-70
导师及作者简介  70

基于小波分析的DSSS系统伪随机码捕获判定方法的研究

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