抗窄带干扰宽带中频数字接收机的设计与实现

讨论了存在强干扰条件下MSK中频数字接收机的频域窄带干扰抑制、伪码快速捕获、MSK相干解调等实现方法。具体实现中提出了基于功率估计的码捕获门限实时调整方案，解决了动态干扰条件下的快速码捕获问题。基于FPGA DSP硬件设计和软件可编程数字信号处理算法，接收机具有较强的适应性和稳定性。     

一种PN码捕获的门限自适应估计方法

该文提出一种简单、实用的PN码捕获门限自适应设置方法.我们在对判决量统计特性分析的基础上,采用最大似然估计准则估计出等效高斯白噪声方差V.由此,我们得到了判决门限值的自适应设置方法.最后,我们进行了计算机仿真.结果表明,通过估计门限构造出的PN码捕获装置检测性能与理论值非常吻合,从而说明了其有效性.而且,判决门限的估计方法实现非常简单、快捷,很适合在工程中应用.     

智能天线辅助的PN 码同步捕获新方法研究

为有效解决强干扰环境下长PN 码的同步捕获问题,研究了基于自适应滤波器的PN 码同步捕获方法,给出了基于自适应滤波器权矢量范数的同步捕获判决准则,与传统的基于均方误差的判决相比,这种方法可以大幅提高判决的正确概率。在此基础上,研究了智能天线权值与PN 码同步联合捕获算法,并对其性能进行了计算机仿真验证,结果表明这种空时联合的捕获算法可以有效实现低SINR 环境下的长PN 码捕获。     

采用多相关峰值的PN码频域匹配滤波捕获实现方法

现有的伪噪声(PN)码捕获算法大多是基于相关峰值进行门限判决,而捕获性能依赖于门限实时估计的正确性。针对这种情况,该文提出了一种利用多次PN码相关峰值位置间的相互关系进行判决的算法,避免了对信道噪声的实时估计,并给出了基于频域匹配滤波的实现方法和算法复杂度分析,推导了所提算法的检测概率和虚警概率,并且使用计算机仿真验证了推导结果的正确性;结果表明,所提算法避免了噪声估计的开销,增强了PN码捕获的鲁棒性,提高了捕获性能,适合工程应用。      

一种快速的PN码同步捕获方法

针对直扩系统中长PN码同步捕获速度慢的问题,利用推导的串接短PN码与长PN码具有相似相关性的结论,对直扩系统中PN码同步捕获的并行匹配滤波捕获方法进行改进,得到了简单可行的串并结合捕获方法。然后,结合一个周期内PN码相关值,采用迭代的方式,选取简单、实用的自适应门限,实现了突发通信中PN码的快速同步捕获。采用该自适应门限的捕获方法无需估计噪声,计算量小。仿真实验表明所提方法捕获概率高,抗噪性能强。     

互相关干扰下的GNSS弱信号检测算法

GNSS接收机在室内等环境中的应用要求接收机具有接收弱信号的能力.在检测弱信号时,接收机可能由于受到强信号的互相关干扰而错误的捕获或跟踪到强信号的互相关峰.本文采用相干和非相干积分组合的方法来提高灵敏度.同时,通过估计强信号的互相关干扰功率,自动调整检测门限来抑制互相关干扰.仿真结果说明,采用20ms的相干积分和1s的...     

PN码步进搜索捕获的双门限判决

本文讨论了PN码步进搜索捕获的双门限判决。它把同步检测输出分作三种情形:没有达到同步,步进搜索到下一个状态;已经实现了同步,进行锁定跟踪;对是否实现同步不能作出判决,对该状态再作一次同步检测。在比较PN码捕获的各种方法时,应以最短平均捕获时间为准则,以平均假锁滞留时间为约束条件或以锁定后的平均寿命为约束条件,此外还应考虑不同同步检测器的影响。本文所作的数值分析表明:在固定检测时间的各种PN码步进搜索捕获方式中,以双门限判决方式最好,能使最短平均捕获时间缩短20-50％。本文也给出双门限判决方法与可变检测时间多次驻留检测PN码步进搜索捕获的性能比较。     

一种基于循环谱的突发信号盲检测算法

突发信号盲检测在非合作通信中至关重要。待检测信号特征量的构造与突发信号段起止点的精确捕获是突发信号盲检测技术的关键。文中提出了一种基于循环谱的突发信号盲检测算法,算法首先以循环谱循环频率截面的相对方差作为待检测信号的特征量,该特征量具有优良的抑制突发强噪声干扰性能;然后利用特征量的方差进行信号存在性判决;最后采用基于特征量峰值的突发信号段起止点搜索算法,避免了设置检测门限带来的信噪比估计、噪声功率估计等问题,同时可在一定的检测正确率条件下保证起止点的捕获精度。仿真结果表明,该算法能有效抑制突发强噪声干扰,信号存在性判决准确率高,而且在误差控制要求较严格条件下的检测精度优于双窗能量法。      

两级相干累加伪码捕获算法的FPGA实现

针对现场可编程门阵列(FPGA)实现的伪码捕获算法中存在逻辑资源消耗大、频率估计精度差、判决门限计算复杂等问题,首先提出利用直接II型匹配滤波器结构实现第一级相关运算,做到逻辑资源与计算时间之间的平衡;然后提出利用线性调频Z变换(CZT)代替离散傅里叶变换(DFT)实现第二级相干累加,提高了频率估计精度并减小了频谱泄露;最后通过对判决量进行统计分析,给出了判决门限的自适应设置方法,并验证了其有效性。     

DSSS通信系统中干扰环境下码捕获 和阵列权值联合捕获

提出了空时相关器(STC)方法,同时实现干扰环境下使用自适应阵列的直接序列扩谱(DSSS)通信系统的码捕获和自适应阵列波束形成权值捕获,在码捕获时通过波束形成抑制干扰提高检测性能.对干扰环境下空域最优合并方式的检测性能进行了理论分析,仿真结果与理论预测一致,分析结果表明STC可同时有效的捕获码定时和自适应阵列权值,最优合并方式的虚警概率与干扰和背景噪声功率无关,可实现恒虚警检测.     

窄带干扰下基于子空间跟踪的扩频序列估计

针对窄带干扰条件下低信噪比直扩信号扩频序列（Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS）的盲估计问题,提出了一种基于子空间跟踪的扩频波形估计算法.该方法避开了直接的特征分解求解,利用滑动窗技术取得码同步,根据求解结果可以估计出信号所夹杂的窄带干扰特征波形,并进一步消除窄带干扰估计出信号的扩频码序列.结果表明,该算法在低信噪比条件下能完成对PN码序列的精确估计,降低了数据的存储量,易于硬件实现.     

Adaptive PN code acquisition using instantaneous power-scaled detection threshold under Rayleigh fading and pulsed Gaussian noise jamming

An adaptive serial search pseudonoise (PN) code acquisition scheme is proposed, in which the detection threshold is scaled by the instantaneous received power measured prior to PN code correlation. We observe that the proposed scheme achieves significantly improved mean acquisition times compared to the conventional nonadaptive schemes under Rayleigh fading and pulsed Gaussian noise jamming. Furthermore, the proposed scheme is shown to be optimum under pulsed Gaussian noise jamming in the sense that it forces the worst case jamming fraction to unity.     

基于辛算法的二维电磁场散射问题的研究

辛算法是保持Hamilton系统辛结构的一种新的数值方法,由于 Maxwell方程是一无穷维Hamilton系统,因此可将辛算法用于电磁场模拟中.本文提出一种基于辛分块Runge-Kutta(PRK)方法的显式辛算法,并将它成功应用于二维电磁散射问题的计算中.通过对金属方柱散射场的数值模拟,比较了FDTD法和低阶辛算法(一阶和二阶),结果表明低阶辛算法不仅与FDTD法精度相当,而且可以减少存储空间和计算时间,尤其是一阶辛算法节省了大约的CPU时间,提高了计算速度,体现了该算法的优越性.     

UQPSK直接序列扩频信号在卫星通信应用中的检测和性能分析

在卫星数字通信中,非平衡QPSK(UQPSK)直接序列扩频(DSSS)信号是一类应用广泛的调制方式,对其侦察处理的研究很少。本文将相关函数二阶矩方法应用于这类信号的检测与伪码周期估计中,推导了检测性能与输入信噪比、初相估计误差、UQPSK DSSS信号的同相和正交支路功率比、伪码长度等参数的关系,计算机仿真验证了理论分析的正确性。     

短波宽带OFDM的相对门限干扰消除器

短波宽带OFDM系统极容易受到拥挤频段上的窄带干扰,低信噪比工作条件下可能带来性能的急剧恶化。该文在Nilsson的宽带OFDM系统基础上设计了一种适合短波多径信道的相对门限干扰消除器。分析了低信噪比下相对门限的选取和噪声功率的估计问题,并对信道补偿做了改进,以减小噪声干扰。理论分析和仿真表明,低信噪比下,这种门限干扰消除器可以使系统在有干扰的条件下性能接近于理想干扰消除器的性能。     

基于部分匹配滤波的伪码捕获方法研究

研究了高斯白噪声环境下部分匹配滤波的伪码捕获方法的性能,推导了该方法的检测概率和虚警概率。基于部分匹配滤波的伪码捕获方法相对于传统的全匹配滤波法,既可减少处理时间,又能节省系统资源。并利用MATLAB工具对不同信噪比环境下的伪码捕获性能进行仿真,结果表明该方法在一定信噪比条件下是实用的。     

低信噪比下基于自适应门限的窄带干扰抑制研究

对一种基于自适应门限的变换域窄带干扰抑制技术进行了研究。该技术根据在低信噪比下接收信号经过快速傅立叶变换后数据的统计特性,估计出高斯白噪声和干扰之间的门限值,然后将高于门限的干扰谱线幅度值抑制到与噪声相近的程度,大大减少了干扰信号的功率,从而提高信噪比。理论分析和仿真结果表明,该技术改善了系统性能且便于硬件实现。     

高动态短时突发扩频信号的快速捕获

针对低信噪比和大多普勒频移环境下,短帧突发直接序列扩频通信系统要求在短时间内以很低虚警和漏警概率捕获信号这一难题,设计了仅使用独特码的短时突发扩频信号帧结构,在接收端将扩频码与独特码作为一个复合扩频码看待,提出了基于FFT的高动态突发信号捕获方法,可同时快速完成突发信号检测、扩频码捕获、频偏估计、帧同步检测和位定时捕获等任务。仿真结果表明:该算法能有效消除多普勒频移对短时突发扩频信号捕获性能的影响。     

非衰落信道下基于DMF的伪码捕获性能分析

基于数字匹配滤波器（DMF）的PN码捕获电路具有较快的捕获速度,因此在扩频系统中已得到广泛应用,为了在高斯白噪声环境的非衰落信道下改善DMF捕获性能,对影响捕获性能的虚警概率和检测概率进行了推导和分析,进而计算出了平均捕获时间,最后做出了仿真和分析。