基于MATLAB的伪随机序列检测的实现

发布时间：2020-08-06 23:00

【摘要】：扩展频谱通信中通常接收方必须要知道发送方使用的伪随机序列才能用彼此关联器解扩恢复所传输的数据。直接序列扩展频谱通信作为扩展频谱通信的相当重要的存在方式,具有良好的低能量发射的隐蔽性,伪随机编码的保密能力和信号彼此关联安置加工的抗损伤能力,对扩展频谱信号参数检测和伪随机序列识别就成为检测和识别直接序列扩展频谱通信信号重点要害的一步。本论文重点运用MATLAB软件,重点钻研探索了移动通信中采用智能网络计算方法来实现对扩展频谱通信中伪随机序列的检测。论文的主要工作包括如下几个方面:(1)本文的研究是基于MATLAB软件,首先简单描述了MATLAB极其应用。本文的重点钻研探索对象是直接序列扩展频谱信号的伪随机序列,简单描述扩展频谱信号的几种模型。简单描述移动通信网络的架构,伪随机序列在移动通信中的套路适用,简述移动通信中的通信安全,简单描述智能网络在信号安置加工上的套路适用。(2)伪随机序列追踪是直接序列扩展频谱通信中的一项关键技术,追踪能力的好坏直接关系到整个接收机的工作能力的好坏,本章主要描述了直接序列扩展频谱通信中一种结合频率谱校正的伪随机序列追踪方法。首先简要描述了直接序列扩展频谱接收机的原理和性能指标,然后分析了多普勒频率偏离对伪随机序列追踪的影响,钻研探索了伪随机序列追踪程序中由于信号截断而导致其功率泄漏的疑难杂症,最后提出了采用频率谱校正法对追踪到的频率偏离进行校正,并对结果进行了模拟验证。(3)针对直接序列扩展频谱通信信号伪随机序列的检测疑难杂症,在已知信号伪随机参数的前提下用信号彼此关联阵列集合特征分解(又称谱分解)方法对直接序列扩展信号进行特征分析,得出了低信号与噪声的功率比直接序列扩展信号伪随机序列的盲检测方法。进一步,为了减小内存开销并增加对从外部送到内部信号变变化的自己组织性,用基于变动小步长的主特征分析智能网络方法来实现伪随机序列的盲检测。论文在钻研探索直接序列扩展频谱信号伪随机序列检测计算方法的基础上,通过通过MATLAB软件建立模拟实验对伪随机序列的追踪和检测结果进行了验证。理论分析和MATLAB软件模拟结果表明本方法能在较低信号与噪声的功率比的情况下对较长伪随机进行精准确切的追踪和检测。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN91
【图文】：

架构图,移动通信网络,架构,信令

图 2. 1 移动通信网络架构图移动通信网络架构主要有 2 个特点[36]：1、基站与核心网直连，以减少时延增强调度。图中看到 ENODEB 与 MM和 SGW 直连。2、全 IP 纯分组域技术，同时继续实行用户面与控制面分离，即 MME 负责控制面，SGW/PGW 负责用户面。无线资源控制层的上层信号信令,非接入层 NAS 信号信令，指的是接入层的上层，NAS 层信号信令是 UE 和 MME 之间直接传送的信号信令消息。包含了以下两类第一类，EMM 即 EPS 移动性管理彼此关联信号信令，主要的信号信令流程有附着，分离，跟踪区更进一步新，业务请求、鉴权、寻呼等。第二类，ESM 即 EPS 会话管理彼此关联信号信令。主要的信号信令流程有：默认、专用 EPS 承载上下文激活，UE 请求 PDN 连接与断开，EPS 承载上下文修改与激活，UE 请求 PDN 连接或断开等。EPS 移动性管理 EMM，移动性管理包含两种状态:EMM 地注册态和 EMM 地非注

伪随机序列,伪随机序列

基于 MATLAB 的伪随机序列检测的实现18图 3. 2 伪随机序列追踪图3.2.3 计算方法步骤综上所述，计算方法总结如下：(1)将接收信号进行下变频安置加工后，对其以伪随机序列速率进行采样，顺序取L点，将其分为R段，每一段为P点。同时，对本的伪随机序列的序列也取L点，分为R段，每P点为一段。(2)将每一段中的接收信号与本的伪随机序列的序列进行P点的彼此关联运算

性能对比

3.3 模拟结果在上文的条件下，取离散傅氏变换点数256，经过1000 次蒙特卡罗模拟，考察矫正前后的追踪性能，模拟结果如图3.3 所示。图 3. 3 追踪性能对比由图 3.3可以看出，对累加后其信号功率谱矫正后，伪随机序列的追踪性能有了大幅的提高，与矫正前比较，检测概率为0.9 时能提高3dB前后。3.4 本章小结第一节首先描述了简变化的直接序列扩展信号发送接收模型，当接收方不知道发送方使用的伪随机序列的序列时，则恢复信息序列将变得极具挑战性。接下来第二节便简述基于频率谱矫正的解决方法，通过使用位置彼此关联和功率谱累加平均相结合的解决方法求出累加过后其信号功率谱A(r )，并对A(r )做选大安置加工，得到多普勒频率偏离的检测值；设

【参考文献】