变换域通信系统
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变换域通信系统(transform domain communication system，TDCS)
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什么是变换域通信系统
变换域通信系统是指能适应快速变化的无线通信环境，主动避开干扰，具有低截获(LPI)传输信号波形的一种智能无线电技术，它以其良好的自适应性和兼容性受到越来越广泛的关注，有望成为实现认知无线电(CR)的一项潜在的候选技术。
变换域通信系统的主要特点[1]
1.较强的多址性能
变换域通信系统主要通过PN序列将伪随机相位构成，与此同时构成基函数，但是由于用户的不同，会在使用同一序列中的不同码片时，导致构成不同形式的随机相位，因此所产生的基函数也有所不同。另外，变换域通信系统中具备不同的基函数，并拥有一定的正交性，继而变换域通信系统拥有较强的多址性能。
2.超宽带通信
变换域通信系统所开展的数据调制，具体利用的是自身所具备的噪声特性，此特性中所涉及到的基函数与超宽带通信有着类似的特性，能够在完成通信的过程中达到正确跟踪定位的目的，在很大程度上拓宽了系统的应用领域。宽带通信中所具备的干扰信号包含：阻塞式干扰、瞄准式干扰。其中所涉及到的阻塞式干扰包含：均匀频谱、扫频、单频等宽带干扰等。阻塞式干扰的均匀频谱宽带干扰中，在白噪声类宽带干扰方面，现阶段缺乏相应的抗干扰措施，其他的干扰信号包含：非平稳干扰信号、平稳干扰信号。在现代化信息处理和信号处理的发展过程中，基于特性检测、能量检测、匹配滤波这三种检测方法，相应学者对信号估计提出了不同的信号分析理论，例如：小波变换、时频分析等。这些理论拓宽了研究通信信号的领域，尤其是在研究时频分析理论方面，将成为非平稳信号的分析重点。
3.新颖的抗干扰理念
在传统形式下的抗干扰手段，具体是在接收端的位置滤除干扰，然而变换域通信系统的抗干扰，使收发信号的双方在同一时间以实时的方式来频谱估计电磁环境，准确找出正常的频率，并有效地避免干扰频段。
4.抗干扰能力较强
传统形式下的抗干扰手段是去除信号频率中的频率，其中不论是干扰部分还是非干扰部分，都会全部去除。这种抗干扰方式是在对干扰进行滤除的过程中，并将有用信号一同滤除，造成了信噪比的逐渐降低，并且也因此提升了误码率。变换域通信系统的抗干扰是基于收发信号的双方，都尽量不使用被干扰频段，对于信号的调制基本上不会将干扰频段频谱成分包含在内，这种方式，信噪比就会避免因变换域的处理而产生的不利影响。
变换域通信系统的理论分析[1]
变换域通信系统具体包含同步技术、变换域信号处理技术、伪随机相位生成技术等。
(1)同步技术。任何通信系统中，尤其是数字通信系统，在建立可靠同步的情况下，才可以确保在战场环境中高效、可靠的传输数据和语音信息。针对变换域通信系统技术来分析，同步主要包含：网同步、帧同步、位同步、载波同步。在调制信息数据方面主要利用的是基函数，在基函数相同的情况下，能够认定变换域通信系统的载波同步与获取基函数的问题相关，然而网同步是与全部用户取得基函数的问题相关。研究变换域通信系统的过程中，同步技术是重点内容，在未来的发展方向上是保证有效通信的主要条件。
变换域通信系统的抗干扰性能研究，需要分析信号的信道模型和传播特性，即和常规的无线接入系统设计相同，变换域通信系统的设计一定要对信号的信道特性充分掌握，创建出不但能够符合实测数据，又能够便于仿真和理论分析的信道模型。以此来研究变换域通信系统信道的相关测试技术，由此可见，创建变换域通信系统信号的信道模型是必然的选择。
(2)伪随机相位生成技术。伪随机序列在扩频通信中得到了广泛的应用，普遍会通过对与白噪声相类似的特性加以利用，进而开发扩展频谱的流程，由此实现抗干扰的最终目标。对变换域通信系统的使用，具体是对复随机的相位矢量进行构造，从而保证系统整体的多址接入能力。此外，反馈移位寄存器拥有简单的结构、低廉的成本，能够促进伪随机序列的实现，是提倡应用的抗干扰载体。
(3)变换域信号处理技术。变换域通信系统的核心是变换域信号处理技术，而变换域信号处理技术的广泛应用又推动了变换域通信系统的实施。变换域信号处理技术通过对信号自身所具备的相互正交特性的应用，充分提高了系统的性能。在变换域通信系统中具体应用于基函数生成以及功率谱估计当中。
变换域通信系统的应用前景[1]
收发信号的双方同时对干扰进行避免，以此能够实现顺畅通信，作为变换域通信系统所具备的主要原理，也是现阶段通信抗干扰领域中的新技术，不单能够将抗干扰的作用发挥到军用领域中，还能够有效地应用在民用领域中，为超宽带雷达、飞机编队通信等方面解决相关事宜。
但以未来的发展考虑，变换域通信系统所具备的变换域信号处理技术，和对干扰机理的有效避免需要拓宽应用的限制条件，即要考虑收发信号的双方所处在的干扰背景。例如：在机群的内部不同的作战单元之间，利用变换域通信系统进行通信时，从战略手段上进行分析，机群的不同会体现出不同的作战目的、作战手段和作战用途，并且在干扰环境方面也会有所不同，因此对机群之间频谱态势共享问题的解决是研究的发展方向。与此同时，对变换域通信系统的作用如何在通信体制不断改进的形势下合理发挥，需要予以足够的重视，即要在软件无线电等实施过程中做好变换域通信系统的应用。
1.民用领域中的应用
军用和民用的通信系统中都会呈现出对无线通信的不断利用、对频谱的受限这两种趋势，导致两者的矛盾尤为显著。美国相关学者提出，对多带频谱接入问题的研究，与研究频谱的物理缺乏问题进行比较，更加具备研究价值。其原因主要是频带的不同会分给形式各异的服务提供商和用户，想要对动态程度上未使用的频谱加以利用，就必然要分析如何让通信系统按照特定的电磁环境来接入动态频谱。然而原有的通信用户会受到极小的干扰，或者并未受到干扰，因此需应用认知无线电技术将动态频谱接入的问题解决，这种技术是现阶段广泛应用的通信体制，若利用新型的通信体制足可以增强抗干扰力度，由此可见，变换域通信系统在民用通信系统中，拥有较为重要的应用前景。
2.军用领域中的应用
军用领域中的通信不单要面对敌方的干扰，还需要面对自然条件的干扰，这两种干扰条件均会使得通信系统的可靠性受限。窄带干扰是军事通信系统中最具杀伤力的系统，而宽带干扰能够对整体的有效频带进行全覆盖，能够不断地提升本地噪声。由此可见，对窄带干扰的抑制，是研究抗干扰过程中的重点。
