扩频信号侦收及干扰波形设计与实现

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扩频通信具有拦截概率低、保密性高与抗干扰能力强等特点,给其侦收与干扰带来了极大挑战。WCDMA是一种广泛应用于移动通信的扩频通信系统,该通信协议经过改进后,已被应用于卫星通信领域(如MUOS)。本文主要研究非协作场景下的WCDMA侦收方法,并设计WCDMA下行链路的干扰波形。具体而言,包括如下内容:(1)研究了非协作场景下WCDMA的侦收方法。提出了一种适于主同步码和主扰码集未知时的小区搜索方法,实侦数据测试结果表明,该方法可准确估计帧起始位置,对主扰码的估计准确率最高可达84.3%。提出了一种基于一维轻量残差网络的信道编码闭集识别方法,仿真测试结果表明,对20种信道编码数据的识别准确率平均可达98.35%,且可正确识别实侦数据的编码类型和参数。(2)设计了一种适于WCDMA下行链路的干扰波形。利用SCH和P-CPICH的特点,基于WCDMA下行物理信道处理过程,设计了针对同步信道和导频信道的干扰波形。仿真测试结果表明,在达到相同的干扰效果时,同步信道加导频信道干扰的干扰功率比白噪声干扰节省约20d B。(3)完成了在PSC未知时准确获取编码数据的IP核设计与实现。在高级综合(HLS)平台完成了小区搜索、解扰解扩、频偏纠正和解交织等算法的C语言代码转化,通过并行和流水线等方式对代码进行了优化设计,有效降低了资源占用并提高了处理速度。HLS的综合分析报告表明,经过HLS优化后的IP核将存储资源的使用量减少50%,最大计算时延减少82%,运算速度比CPU(Intel Core i7-8700U)快约4.8倍。结合解码和解循环冗余校验两部分算法,测试了该IP核的功能,结果表明,设计的IP核可准确获取实侦数据的编码数据。
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