检测低功率 DSSS-BPSK 信号

信息处理 bpsk 检测 扩频
2022-02-08 01:24:44

我听说通过计算传入的功率谱密度,即使您不知道扩频码,也可以检测到低功率(即在频谱分析仪上不可见)DSSS-BPSK(直接序列扩频)信号I/Q 采样数据流平方(即 PSD(x^2))。主峰是信号的中心频率。

为什么这个算法有效,它叫什么?

1个回答

在不反对 Dilip 的有效评论的情况下,这是为了展示关于何时可以检测到 DSSS 的极端情况。这不是解调数据,而是检测隐藏在噪声之下的重复 DSSS 信号的存在。具体而言,这将在序列重复时发生,例如使用 GPS C/A 码信号(PRN 序列对每个数据符号重复 20 次)。然后可以通过计算在重复持续时间内接收到的序列的自相关来检测这种重复,从而揭示重复信号的存在及其重复率。

下图显示了低于本底噪声 14 dB 的 GPS 信号的自相关,这是一个强大但真实的地面 GPS 信号。类似于在预相关获取搜索算法中所做的那样,进一步的载波偏移将需要被移除。中心的脉冲是您在 GPS 信号不存在时看到的脉冲(如预期的白噪声脉冲自相关)。正是额外的相关峰揭示了比白噪声更多的东西的存在。

自相关

在自相关之前接收到的时域信号如下图所示。在该图中,GPS 信号仅为 +/-1V,显示了它是如何“隐藏在噪声中”的。

时域信号

当然,与实际序列相关将提供更清晰的结果以及数据解调的机会。这只是表明在这种重复数据位的情况下确实可以检测到信号的存在。

在用于隐蔽通信的典型 DSSS 中,PRN 序列的每个时期都用等概率数据位编码,使得这种模式检测成为不可能。如果在传播之前在传输的数据中发送一长串的 1 或 0,这将是允许检测到信号存在的漏洞。进一步的 DSSS 本身,由线性代码生成器生成的代码(例如 C/A 代码)不被认为是安全的。