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扩频通信具有低截获率、高抗衰弱能力及抗多径干扰等优点，使得它在小卫星通信系统中有着广泛的应用价值。本文针对特定的小卫星直扩通信系统，分析不同扩频序列的选择对于信息形式安全的影响，着重分析一种非线性伪随机序列GMW序列的线性复杂度和相关特性是否满足小卫星直扩系统对序列安全性与可靠性的要求。文章在小卫星通信系统结构的基础上，介绍了影响小卫星扩频通信安全性的两个方面——直扩信号的安全性、序列的破译，并由此分析了序列抗破译要满足的条件。然后对常用伪随机序列m序列、Gold序列、Kasami序列、GMW序列的安全性作了简要分析。在此基础上，对于具有高安全性的GMW序列，提出了一种构造具有最大线性复杂度GMW序列的方法，简化了GMW序列线性复杂度的计算；设计了一种具有良好互相关特性GMW序列的构造算法，简化了工程上遍历、筛选等工作的进行。根据小卫星对扩频序列的要求，仿真分析了GMW序列的安全性与可靠性。安全性分析结果认为9阶、10阶、12阶、14阶GMW序列的最大线性复杂度分别为27、80、192、448，远远超过m序列、Gold序列和Kasami序列，数量分别有48、60、144、756个，数目个数满足小卫星通信系统的要求。对一组9阶GMW序列和10阶GMW序列的1-错和2-错线性复杂度仿真，结果为27和80；在有噪声情况下遍历仿真10000次GMW序列的线性复杂度，结果没有发生下降，说明GMW序列的线性复杂度具有较强的稳定性。GMW序列具有很大的序列集，与m序列、Gold序列、Kasami序列仿真对比后发现，这种优势对于高阶GMW序列表现更为明显。可靠性分析认为GMW序列的互相关具有多值性，统计认为9阶GMW序列最优互相关性为20.4dB，与Welch界27.1dB相差约6.7dB，并且互相关性在15dB以上的比例在85%以上，10阶GMW序列最优互相关性为24.1dB，与Welch界30.1dB相差约6.0dB，并且互相关性在20dB以上的占55%左右；与m序列、Gold序列和Kasami序列对比分析后，发现经过算法优选的GMW序列的互相性优于m序列，GMW序列的相关特性满足小卫星对扩频序列的要求。