克服剩余码相位偏移效应的扩频捕获新算法的研究

分析并仿真了传统的非相干同步系统的相关性能.针对剩余码相位偏移效应对捕获性能造成的不良影响,证明了在1/Δ为整数的前提下,利用前后两个码位相关值相加可以克服该效应.基于该想法并在传统设计的基础上提出了非相干同步扩频捕获新算法.通过对新算法进行的仿真和分析,发现新算法的捕获性能确实比传统的捕获算法更好.     

最低限度通信中多普勒频偏估计算法

针对最低限度通信中多普勒频偏估计范围不足、估计精度较低的问题,提出一种改进的基于相关FFT的直扩信号同步捕获算法.该算法通过补零运算提高算法的估计精度、采用正交扩频序列优化算法的性能.数值分析表明,在低信噪比环境下,改进后的算法能够以较高的精度捕获较大频偏.     

一种突发直扩信号盲检测算法

针对突发直扩信号的盲检测问题,提出一种基于波动相关和滑动-延迟-相关相结合的盲检测算法.算法重点研究了突发直扩信号的存在性检测和信号起止点的捕获问题.首先利用波动相关法解决了信号的存在性检测问题,并精确估计出直扩信号的扩频周期,然后通过滑动-延迟-相关的方法准确捕获信号的起止点位置,最终实现信号的盲检测.仿真结果表明,该算法判决精度高,且抗频偏,在信噪比为-7dB时其检测概率可达90％以上.     

一种改进的GPS微弱信号捕获算法

提出一种基于循环相关与非相干积分相结合的GPS微弱信号捕获检测算法,利用改变傅里叶系数取代传统采用频率滑动捕获方法,减少了计算量,提高了捕获速度,同时通过改进差分相干积分,提高了信噪比,十分有助于对GPS微弱信号的检测。     

一种基于FPGA的高动态高数据率直扩信号的捕获算法

改进了以快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)为基础的高动态、高数据率直接序列扩频信号快速捕获的算法.详细介绍了算法实现的理论,推导了参数的选择范围,最后采用现场可编程门阵列(field programmable gate ar-ray,FPGA)程序对算法进行了设计与仿真.仿真结果表明,算法通过将相干积累与非相干积累相结合,在一定程度上消除了数据符号跳变对载波频偏估计的影响,有效地提高了低信噪比条件下多普勒频率估计的精度.     

基于FFT的扩频信号捕获仿真

针对现有扩频信号捕获方法实时性差、消耗硬件资源多的缺点,提出了一种基于FFT的低信噪比扩频信号快速捕获方法.根据FFT原理,设计了FFT伪码捕获原理框图,并从伪码特性、FFT栅栏效应和信道影响三方面分析了其性能.仿真结果表明:FFT捕获算法在-10 dB的低信噪比下仍具有良好的伪码捕获性能,并具有一定的实时性,可广泛应用于无线定位、遥控遥测和卫星通信等领域.     

TDDM扩频信号的直捕算法研究

时分数据调制（TDDM）作为一种新的调制方式受到广泛关注,文中以BOC信号的TDDM调制为例,研究了该调制方式的产生机理及特性．利用其与BOC信号频谱特性的相似性,进而通过研究现有BOC信号捕获算法及其优缺点,结合TDDM扩频方式的特殊性,设计了基于TDDM调制方式的同步捕获算法．对该捕获算法进行建模,并在不同的信噪比条件下,利用MATLAB7．1完成对捕获算法的同步仿真,验证了该直捕算法的可行性和有效性．     

用于星间通信的高灵敏度快捕算法

为实现微小卫星快速协同工作,满足星间通信链路对扩频信号捕获算法提出的高灵敏度与快速捕获的要求,对常用捕获算法的原理进行分析,针对传统信号捕获方法存在的捕获灵敏度低、捕获时间长、信噪比要求高等缺陷,提出一种适用于星间链路的FFT快速捕获算法,该算法在传统FFT码相位捕获法的基础上通过多路并行架构、特殊同步序列、降速率抽取、非相干累加等优化策略对传统算法的捕获灵敏度及捕获速度进行改善。基于对改进算法的可行性进行检验,首先通过理论公式推导了算法的极限灵敏度、抗干扰能力与理论捕获时间,其次,在MATLAB软件中设置典型任务环境对算法的各项性能进行仿真,最终通过搭建硬件测试平台对算法进行性能实测。仿真及硬件测试表明:该算法相对于传统捕获算法性能有明显提升,改进算法的极限捕获灵敏度可达-130 dBm,捕获时间小于100 ms,符合卫星通信环境设计需求,并已在自主研制的天平二号卫星的星间通信机中验证了其可行性;改进算法还可通过调节算法的并行路数、非相干累加次数等算法要素兼容不同应用环境需要。     

GPS中新的P码直接捕获算法的提出与分析

目前P码的捕获通常是利用C/A码来完成.为保证扩频信号具有更高的扩频增益、更强的抗模仿和抗欺骗能力,必须实现P码的直接捕获,而不依赖于其他短码来捕获.本文从研究信号直接捕获算法角度出发,提出了一种新的P码快速直接捕获算法.仿真结果表明:该算法能够达到有效的P码捕获.     

PMF-FFT的PN码捕获方法分析及仿真

为了解决PN码捕获时间长与资源消耗大的问题,分析了基于PMF-FFT的捕获方法.该方法是使用一组部分相关器结合快速傅立叶变换进行PN码捕获,可以将码相位和多普勒频移的二维搜索变为码相位的一维搜索,从而大大减少了捕获时间.推导了该算法的理论,并在MATLAB平台上实现了PN码捕获的仿真以及性能分析.理论分析和仿真结果表明该方法的平均运算量减少了20%,相关峰值增加7倍以上,可以实现对扩频信号的快速捕获.同时在信噪比低至-15 dB时能较好地完成捕获,该方法具有良好的抗干扰性能.     

基于交错方向乘子法的并行GPS信号捕获算法

信号捕获是GPS基带信号处理的核心组成部分,是影响GPS接收模块功耗和成本的重要因素。传统捕获算法处理数据量大、消耗资源多,该文利用压缩感知理论完成GPS信号捕获,将数据量降低到半码片捕获精度要求的门限之下,同时提出高效的并行捕获算法以降低运算量。具体而言,首先利用C/A码构造正交基,建立GPS信号捕获的压缩感知模型;其次,将该压缩感知问题纳入交错方向乘子法(ADMM)的框架,提出一种高效的并行捕获算法。在该算法中,压缩感知问题被分解成多个相对独立的子问题并行迭代求解,并且迭代的每一步都有简单的闭合解,因此运算量很低。仿真结果验证了该算法的正确性和有效性。     

基于软件无线电的微弱信号相关检测算法研究与实现

文章对微弱信号的相关检测原理和步骤进行了研究,给出了相关检测在数字域的快速实现算法。利用软件无线电思想设计了信号采集、数据处理平台,实现了较低信噪比信号的相关检测。     

基于三次样条插值的GPSC/A码快捕精频算法研究与仿真

提出了基于三次样条插值和缩小多普勒频移步进值相结合快捕精频的新方法。该方法在基于FFT循环相关捕获算法快速粗捕初始码相位和载波频率,以及利用输入信号在短时间内两个不同时刻的相位差的方法得到载波精频的基础上,将三次样条插值和缩小多普勒频移步进值相结合,使捕获得到循环相关峰值更加接近最大值,进一步得到了最终的精细频率值。通过对仿真产生的数据结果进行了分析和验证,结果表明提出的精细频率方法能够使频率精度达到±2Hz,证明了该结合算法的精确性和可行性。     

Acquisition algorithm assisted by AGC control voltage for DSSS signals

An appropriate acquisition configuration in terms of signal quality can optimize the acquisition performance. In view of this, a new approach of acquisition assisted by the control voltage of automatic gain control(AGC) is proposed. This approach judges the signal power according to the AGC control voltage and switches the working modes correspondingly and adaptively. Non-coherent accumulation times and the detection threshold are reconfigured according to the working mode. Theoretical derivation and verification by simulation in typical situations are provided, and the algorithm is shown to be superior in terms of the mean acquisition time, especially in strong signal scenarios compared with the conventional algorithm.     

短波低信噪比OFDM猝发通信系统同步算法

为解决低信噪比下短波正交频分复用（OFDM）系统信号的捕获,提出了一种采用CAZAC序列设计导频符号的基于谱分析的同步算法。首先通过时域、频域2维联合估计来实现信号的快速捕获,同时根据信号谱函数的最大峰值位置来确定整数频偏,然后利用相邻导频符号的相位差来精确估计小数频偏。最后,进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现及在线实时验证研究,结果表明,该同步方案在低信噪比条件下具有很好的同步性能,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块实时、连续地对信号进行处理。     

同步叠加平均算法抑制噪声的Labview实现

在光纤传感系统中,微弱的信号经常淹没在噪声中。为了很好地实现对光纤传感系统中小信号的检测,必须对光纤传感系统中的噪声进行消噪处理。实验中采用了同步叠加平均消噪法。论文对同步叠加平均消噪方法进行了系统的研究。首先用LabView对叠加平均算法进行了仿真,其次通过对采集卡编程实现了信号采集,并用此方法实现了对带噪信号的消噪处理,最后对实验结果进行了分析。实验结果证明了此方法具有实用价值。