超宽带低截获率扩频系统实现

沈 志,周世平,胡 哲,韩建莉

(湖北航天技术研究所, 武汉430040)

1 引 言

扩频通信由于采用伪随机码作为扩频调制的基本信号,展宽了通信频带,降低了信号功率谱密度,具有抗干扰强、信号隐蔽、截获率低、码分多址、易于组网等特点,被广泛应用于军民用通信、电子对抗、导航及测量等领域。直接序列扩频[1](Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)是扩频通信最主要的一种实现方式,在发送端通过利用高码率的扩频序列对发送信号进行调制,展宽其频带,在接收端再使用相同扩频序列进行解码,从而获得较高的等效调制增益。

相对于原始信号带宽,更大的扩频比率可以带来更高的扩频增益,以及更低的有效功率谱密度,从而加大第三方探测难度,降低被截获概率,但受限于现有硬件实现能力,传统单载波扩频系统的扩频能力非常有限。本文将多载波(Multi-Carrier, MC)调制系统引入到扩频通信中,使用多个载波同时传输有效信号,达到进一步增大扩频比的目的,同时利用基带混频调制与超外差解调方式,使得中射频部分尽可能使用统一结构实现,降低了系统实现复杂度。

2 扩频系统超宽带实现的硬件局限

在窄带干扰条件下,通过对扩频后带宽为W 的信号解扩,可以使功率为PI的干扰信号i(t)带宽扩展到频带W,则噪声功率谱密度I0=PI/W。解扩后的信号通过带宽为R 的匹配滤波器,则解调器输出端的干扰总功率为[2]

因此干扰信号功率的下降量与带宽的扩展因子W/R相等,Lc=W/R 为扩频系统的处理增益。

在解扩后带宽R 一定的条件下,为了获得尽可能大的处理增益,则需要增大扩频后带宽W。……