基于信号估计的扩频测控信号快捕方法

为进一步提高扩频测控系统的捕获速度,研究了借助辅助序列估计伪码相位的方法,分析了该估计算法的精度。针对该算法在高动态条件下估计偏差较大引起捕获概率骤降的问题,提出引入最大似然频偏估计修正相干载波的方法,显著提高捕获概率。设计了基于码相位估计和载波频率估计的快速捕获算法,仿真结果表明,该算法在载噪比较好的情况下可以有效完成捕获。为提高算法在较低载噪比时捕获的可靠性,提出将估计值作为部分匹配滤波辅助快速傅里叶变换( PMF-FFT )初值的综合捕获方法,与传统捕获方法相比,平均捕获时间显著降低,且并没有带来硬件复杂度的提高,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

基于PMF-FFT改进的捕获方法

在北斗或GPS定位系统中,噪声环境下的快速捕获是信号处理的重要环节。提出了一种基于PMF-FFT改进算法的信号同步捕获方法,可以在硬件资源有限的情况下提高多普勒频偏估计精度,并在不增加FFT点数的条件下减少相关增益存在的损失,该改进算法综合考虑了捕获时间和硬件资源的消耗占比,优化了算法结构。对仿真结果做了分析,结果表明能够有效增加捕获概率,减少捕获时间。     

空间光通信光电目标快速捕获系统设计

提出采用GPS辅助APT系统完成目标捕获,并建立目标快速捕获系统,系统以Cortex-M3单片机为控制核心,采用GPS进行目标快速定位,搭配水平和俯仰基准传感器,利用GSM网进行无线传输。采用该系统进行了固定点以及模拟仿真目标的捕获实验,结果表明:对于固定点捕获,捕获概率为100%,同时也降低了捕获时间。     

直序扩频通信中码元同步的快速捕获

讨论基于软件无线电技术的直序扩频通信码元捕获的快速算法。利用PN序列尖锐的自相关特性,通过中频接收信号与本地匹配滤波器的循环相关完成码元捕获,给出了循环相关的两种快速算法,并分析了正确捕获概率及平均捕获时间。特别适用于信噪比较低、对设备体积及功耗限制严格的通信系统中     

高动态软件接收机自适应门限快速捕获算法

为了解决高动态环境中软件接收机的捕获问题.探讨了信号捕获的原理,针对高动态情况下多普勒频移天的特点,提出采用快速傅里叶变换方法对高动态环境下的卫星导航信号进行捕获.在信号检测上,指出了卫星导航信号的检测其实就是二元假设检验的问题,推导出了在恒虚警概率条件下门限的计算公式,讨论了门限与环境噪声的关系.然后,给出了该算法的方框图并在此基础上对该算法进行Matlab仿真.仿真结果表明,该算法在虚警概率恒定不变的情况下,能够在几十秒内捕获信号,而传统算法的捕获速度通常需十几分钟.     

基于FFT的GPS CA码捕获算法研究及仿真

C／A码的快速捕获是设计GPS接收机的一个最重要的问题之一。由于常规串行捕获算法存在计算量大、捕获时间长等缺点，提出了一种基于FFT的C／A码捕获算法。首先对此算法进行了理论上的分析，然后阐述了用循环相关来实现算法的流程，并进行了优化，最后对优化后的算法进行了Matlab仿真。理论分析和仿真结果表明，本算法的计算量远低于常规的串行捕获算法，且易于移植到硬件中进行实现。     

一种基于CDMA2000反向信道捕获的可实现算法

本文对CDMA2000系统中反向信道的特点进行了分析,为适应其快速捕获的要求,给出了一种适用于该系统的快速捕获算法。并通过在仿真工具所提供的集成仿真环境中,分别在AWGN信道、瑞利衰落信道条件下对该算法进行了仿真,给出了仿真结果。     

高灵敏度GPS信号快速捕获新方法

研究了弱信号条件下GPS软件接收机的C/A码的快速捕获问题。提出了一种高灵敏度快速捕获新算法,该方法首先采用平均相关技术降低C/A码的自相关损耗,基于载频误差补偿技术减小C/A码累积误差;然后利用叠加相关方法降低相干累积运算的复杂度,通过循环移位减小频率步进搜索的时间消耗。实验结果表明,该算法能够实现微弱GPS信号捕获,且运算量适中,捕获概率较高。     

基于捕获位置分布的导航参考图适配性分析及快速计算

导航参考图适配性分析是景像匹配导航的关键问题之一。文中提出了一种基于捕获位置分布的估计导航参考图适配性方法。该方法首先在参考图每一点挖出实测图大小的子图,然后计算子图的特征参数并应用匹配准则估计子图的匹配概率,最后利用捕获位置分布函数对子图匹配概率加权求和以得到参考图的匹配概率。为了消除特征参数计算中存在的大量冗余计算,还研究了特征参数的快速计算方法。实验结果证明该快速算法大大提高了运算效率     

基于频域差分的“北斗”三号信号快速捕获算法

针对“北斗”三号导航信号快速捕获问题,提出了一种能够克服“北斗”三号信号中Neuman-Hoffman(NH)码跳变并提高“北斗”三号导航卫星信号B1I频点信号信噪比的快速捕获算法。该算法基于频域差分非相干的部分匹配滤波和快速傅里叶运算（Fast Fourier Transform,FFT）算法,利用加窗和补零的方式提高FFT的频点分辨率并抑制扇贝损失,通过频域差分的方式弥补相干积分时间短和非相干平方损失带来的信噪比不足。理论分析和仿真实验证明,该算法优于传统非相干积分,能实现“北斗”三号信号的快速捕获。     

基于FPGA的P码快速捕获模块设计

P码信号主要用于精确定位服务,比C/A码具有更强的抗干扰和保密能力,而复杂环境下弱信号捕获对灵敏度和时间指标提出了更高要求。从研究信号直接捕获算法角度出发,针对弱信号深入研究了基于快速傅里叶变换的频域伪码相位并行搜索的P码直接捕获算法的改进算法——重叠平均法,通过Matlab仿真实验,验证了算法的有效性,同时在现场可编程逻辑阵列中通过新设计思路,实现了该算法的捕获功能,且提高了硬件效率,减少了捕获时间。     

GPS接收机抗干扰性能仿真研究

从压制式干扰对GPS信号捕获的影响和对GPS信号跟踪的影响2个方面分析了对GPS接收机实施干扰的可行性;进行了GPS干扰性能仿真,建立了P码GPS接收机、P码GPS信号和GPS下行信道的数学模型和仿真模型;对单载波干扰信号、阶梯波扫频干扰信号和噪声调频干扰信号下P码GPS接收机的抗干扰容限进行了仿真实验,并给出了实验结果,最后对抗干扰容限仿真实验结果进行了分析。     

P码直接捕获的算法研究

本文对GPSP码在低信噪比和较大多普勒频移情况下的直接捕获算法进行了研究、分析,对直接平均法、匹配滤波法和FFT辅助部分相关捕获法这三种算法进行了仿真,并对它们的捕获性能和实现进行了比较。通过比较可知FFT辅助部分相关捕获方法将二维搜索转为一维搜索,具有较好的抗噪声能力和较快的捕获时间,更适合工程使用。     

P码直接捕获方法信噪比损失分析

与传统捕获方法相比,P码信号直接捕获具有很强的抗干扰能力,因此近年来国内外对P码直接捕获方法研究也很多,这些方法大多是基于均值法和XFAST方法进行计算量的缩减,但计算量缩减对于捕获效果会有一定的影响,而对于捕获影响的定量分析以及捕获方法所适用的范围很少进行讨论.通过理论分析和仿真实验得出了典型的两种P码直接捕获方法中参数设置值和信噪比损失的关系,为这两种P码直接捕获方法的适用应用范围提供了一定的理论依据,并对基于这两种的其他捕获方法的应用范围提供了参考.     

QR factorization based blind channel identification withsecond-order statistics

Most eigenstructure-based blind channel identification and equalization algorithms with second-order statistics need SVD or EVD of the correlation matrix of the received signal. In this paper, we address new algorithms based on QR factorization of the received signal directly without calculating the correlation matrix. This renders the QR factorization-based algorithms more robust against ill-conditioned channels, i.e., those channels with almost common zeros among the subchannels. First, we present a block algorithm that performs the QR factorization of the received data matrix as a whole. Then, a recursive algorithm is developed based on the QR factorization by updating a rank-revealing ULV decomposition. Compared with existing algorithms in the same category, our algorithms are computationally more efficient. The computation in each recursion of the recursive algorithm is on the order of O(m²) if only equalization is required, where m is the dimension of the received signal vector. Our recursive algorithm preserves the fast convergence property of the subspace algorithms, thus converging faster than other adaptive algorithms such as the super-exponential algorithm with comparable computational complexities. Moreover, our proposed algorithms do not require noise variance estimation. Numerical simulations demonstrate the good performance of the proposed algorithms     

Generalized Zero-Padding Scheme for Direct GPS P-code Acquisition

Because of the long period and high chip rate of GPS P-code, direct acquisition is challenging. In the letter, the widely used Zero-Padding Scheme (ZPS) for direct GPS Pcode acquisition is generalized to investigate the effects of the ZPS on detection performance, parallel searching capability, and mean acquisition time. It is shown that, by adjusting the zeros padded to received signal according to signal to noise ratio, the Generalized Zero-Padding Scheme (GZPS) makes a better tradeoff between detection performance and parallel searching capability and further reduces mean acquisition time. The generalized zero-padding scheme can be easily applied to the previously proposed Zero-Padding Method (ZPM) and the Direct Average Method (DAM) to improve their mean acquisition time performance and it does not increase the implementation complexity of a receiver.     

BOC(10,5)卫星导航信号捕获算法研究及软件仿真

二进制偏移载波（BOC）调制是一种新的导航信号调制方式，能够实现频谱分离并能够充分利用整个频带，具有十分重要的应用价值和发展前景。详细分析了BOC(10,5)调制信号的特性，并对功率谱密度函数、自相关特性等进行了分析和仿真。提出了一种基于快速傅里叶变换（FFT）的分段迭代快速捕获算法，旨在提高信号快速捕获的准确性。通过仿真验证表明，软件接收机成功实现了对BOC(10,5)调制信号的捕获，可以为导航信号处理算法研究以及导航接收机开发提供良好的技术支撑。     

软件接收机捕获算法研究

本文阐述了软件接收机信号捕获的基本原理,研究了三种不同的直接扩频系统的捕获算法,设计了每种算法的实现方案,并建立了仿真平台。通过实验和仿真,对每种算法的性能进行了分析和比较,确定了适合于软件接收机的信号快速捕获方案。     

Acquisition algorithm for BOC signals in high dynamic environment

As the synchronization of binary offset carrier (BOC) signals couldn’t be realized in high dynamic environment by traditional acquisition algorithms,an acquisition algorithm based on fractional Fourier transform (FRFT) and discrete polynomial-phase transform (DPT) was proposed.Firstly,the algorithm determined how to process the received signal according to the dynamic order obtained by the order operation.And then the acquisition was achieved by searching the spectral peak of the FRFT algorithm to obtain the estimation of dynamic parameters and code phase.Theoretical analysis and simulations show that the proposed algorithm eliminates the influence of second-order doppler shift rate based on original FRFT acquisition algorithm,which can successfully capture high dynamic BOC signals.The proposed algorithm further enhances the dynamic adaptability and anti-noise performance and has superior performance in detection probability and acquisition time in comparison with other algorithms.     

GNSS CBOC信号快速无模糊度捕获算法研究

新型CBOC导航信号的自相关函数存在多个过零点和侧峰,因此其捕获更具挑战性。针对CBOC信号提出了一种基于FFT的快速无模糊度捕获方法,该方法利用两路正交的本地亚载波消除了CBOC信号自相关函数的多峰特性,并采用了基于FFT的并行捕获结构来加速导航信号的捕获。此外,针对CBOC信号是一种时域组合BOC信号的特性,给出了所提方法的BOC(1,1)型、非相干CBOC型和相干CBOC型接收机的模型,并分析对比了其性能。仿真结果表明所提的并行SCPC方法能快速正确地捕获CBOC信号,且其相干CBOC型接收机比另外两种接收机具备更优的性能。此外,相比BPSK-like方法,所提方法最大能有1dB-Hz的性能提升。