基于C/A码辅助的GPS M码信号盲解调

针对GPS M码信号受到C/A码和Y码信号的干扰难以直接进行解调的问题,提出了一种基于C/A码辅助的M码盲解调方法。利用解调后的C/A码信号校正信号频偏,通过I/Q支路分离实现将C/A码信号与Y码、M码信号的剥离,最后利用M码信号的特点进行相参增强进一步提高性能。实采数据的解调实验证明了所提算法的可行性。     

扩频信号的捕获与跟踪

针对直接序列扩频信号,介绍了其发射和接收部分基本组成,给出了系统接收部分的具体设计框图。重点讨论了对扩频信号的捕获与跟踪的方法,其中包括扩频码的捕获与跟踪以及载波的捕获与跟踪。对各模块的性能进行了分析,提出了在高速信号处理板(以FPGA和DSP为基础)中对扩频信号的捕获与跟踪的实现方案。经工程验证,能够实现伪码同步和载波同步,解调出所需信号。     

一种基于P码的频域直接捕获算法的研究

GPS(Global Positioning System)系统采用典型的CDMA(Code Division Mutiple Access)体制,目前扩频PRN码主要是用于标准定位服务的C/A码和用于精确定位服务的P码.P码信号具有很强的抗干扰和保密能力,而P码的捕获通常是利用C/A码来完成的,因此,实现P码的直接捕获对我国未来发展自己的卫星定位系统具有重要意义.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,并通过仿真实验验证了算法的有效性.仿真结果表明,该算法有效地提高了捕获效率.     

星载数字化TDRSS/USB双模应答机设计与试验

介绍了跟踪与数据中继星系统(TFDRSS)中用户星TDRSS/USB双模应答机的功能和组成,在传统USB应答机和扩频应答机的基础上设计了一种数字化的星载TDRSS/USB双模应答机,具有TT&C和TDR两种工作模式.接收机采用了中频数字化的载波跟踪和解扩解调、伪码快速捕获和精确跟踪方法;发射机的相干载波产生和PM调制采用直接数字频率合成(DDS)方法;两种模式下共用了收发通道和部分FPGA.资源.新的设计方法使应答机的调试难度、稳定性、载波和伪码捕获速度、跟踪精度、测距时延误差、功耗、重量等指标均有改善.     

一种零中频直接序列扩频数字接收技术

直接序列扩频技术在现代无线通信系统中有着广泛的应用,该信号的数字接收是实现对其侦察截获的关键技术之一。本文介绍了直接序列扩频技术原理及其在cdma2000移动通信系统中的应用,提出一种针对cdma2000直接序列扩频信号的零中频数字接收算法,并详细给出了码捕获及跟踪算法、载波同步算法的数学模型推导。实验结果显示,该算法成功地实现了码同步及载波同步,有较好的解调效果。     

高动态环境下C/A码的捕获策略

在GPS中需要用到伪随机码对导航电文进行扩频。如果GPS接收机想要获得导航电文,首先要对接收信号进行解扩,而对伪随机码的捕获又是解扩的关键。民用GPS接收机所要捕获的伪随机码是C/A码,减少对伪随机码的捕获时间是C/A码接收机的一个重要性能指标。在高动态环境下,需要对C/A码的相位和多普勒频移进行二维搜索。提出了一种高动态环境下的C/A码捕获方案,通过理论分析和仿真,证明了该方案有效地缩短了伪随机码的捕获时间,提高了接收机的实时性。     

GPS卫星捕捉及跟踪算法研究

为了能完成卫星定位,需要对卫星信号进行捕获、追踪。文中针对带有C/A码的L1频段的GPS信号进行定位研究,捕获能从接收的信号中粗略地估算出可见卫星的信号参数,用于帮助接收机初始化跟踪环路,并开始跟踪信号。码跟踪和载波跟踪模块则将这些参数细化,跟踪后即可解调出导航数据。仿真结果表明,算法可准确快速地从32颗卫星中捕捉和跟踪预定的卫星信号。     

同阶二元偏移载波调制信号跟踪技术

针对同阶二元偏移载波调制卫星导航信号,提出一种高效新算法解决信号跟踪中的模糊性。分析了同阶二元偏移载波调制原理、信号跟踪模糊性及解决方法,利用本地扩频码与接收信号的相关函数特点,构建了码跟踪环路鉴相曲线,选择了合适的相关间距作为符号判决,联合构成鉴相器,推导了算法设计的正确性,给出了实现架构。仿真结果表明,码相位捕获误差±0.9个码片内均可正确跟踪。该方法可进一步应用于全球卫星导航系统新体制信号的接收处理。     

一种扩频接收机的设计分析

基于直接序列(DSSS)扩频通信原理,阐述了直接序列扩频接收机的组成和工作原理,对解扩解调部分进行了详细设计,给出了关键模块的原理和实现方法;尤其对扩频信号的自动增益控制、伪码捕获、伪码跟踪、载波跟踪以及定时同步等电路进行了细致论述,并说明了注意事项;最后,给出了硬件实现方式和测试数据。设计采用低成本的现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)实现,具有灵活性强、速度快等特点,而且通过工程应用证明了设计是正确可行的。     

基于分段FFT的抑制载波调相信号载波捕获方法研究

针对在低码速率大频偏范围条件下抑制载波调相信号载波捕获困难的问题,提出了一种改进的基于分段FFT载波捕获方法.该方法根据抑制载波调相信号的载波提取特点,采取了分段并行FFT分析、 两级滤波、 相干累积和非相干累积的改进措施,以适应低码速率大频偏范围的载波捕获.对改进的基于分段FFT的抑制载波调相信号载波捕获方法进行了仿...     

GPS信号C/A码生成算法设计及仿真实现

全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是一种基于卫星的定位系统,向全球范围内的用户全天候提供高精度的导航、定位和授时服务.GPS系统的测距码可以分为粗码(C/A码)和精码(P码),其中C/A码用于民用导航.本文在深入研究C/A码信号生成原理的基础上,利用Matlab对C/A码信号的实现方式进行了仿真实现和分析.仿真结果进一步证实了该方法的正确性和可行性.这对在仿真平台上进一步研究真实环境下的GPS信号,使其能捕获跟踪复杂环境下的卫星信号,改进卫星接收部分的性能有着十分重要的实际意义.     

高动态低信噪比下扩频信号捕获算法研究

分析了高动态对扩频信号捕获的影响因素,针对低信噪比、高动态的双重条件对捕获时间的严格要求,提出了一种基于二次捕获的高动态低信噪比下扩频信号快速捕获方法,能够缩短捕获时间,快速进行扩频伪码相位、载波多普勒频率以及载波多普勒频率变化率的捕获.     

级联FFT伪码捕获算法的研究与改进

新一代卫星导航信号体制采用的复合扩频码信号,给信号的捕获带来不利影响。本文深入研究了用于复合扩频码捕获的级联FFT伪码捕获算法,首次推导出算法的数学原理,为算法提供了理论依据。依据算法的数学原理,定量分析了载波多普勒和码多普勒对算法捕获性能的影响。载波多普勒的影响是两级多普勒补偿后的剩余多普勒共同作用的结果,码多普勒将导致算法在弱信号条件下的捕获失效。根据码多普勒的产生机理,结合算法的特点,提出分段码多普勒补偿改进算法,减小捕获性能损失,增加捕获时的能量累加时间。最后对分析结果进行仿真验证,仿真结果表明,算法的性能损失与理论分析结果相互吻合,改进算法能有效性的减小码多普勒影响,实现对微弱导航信号的捕获。      

高动态短时突发扩频信号的快速捕获技术研究

针对传统伪码捕获结构在处理高动态突发信号时存在的局限性,提出了一种基于载波信号功率谱特性的快速捕获电路结构,通过计算解扩信号功率谱最大值与次大值的比值,并将该比值与判决门限进行比较,从而判断捕获成功与否.采用Welch算法改进信号功率谱的方差特性,计算机仿真结果验证了该算法能够完成高动态环境下短时突发扩频信号伪码的快速捕获.     

GNSS改进型平均相关捕获技术和Simulink仿真

为了缩短全球导航卫星系统(GNSS)接收机开机时间,减少运算量对计算机性能的要求,对传统并行码相位捕获方法进行了改进,提出了改进型平均相关捕获方法用于进行基带信号捕获。此方法是对中频信号进行二次平均分组采样以减少傅里叶变换点数,进而达到减少运算量的目的,并且改进了传统的并行码相位捕获方法框架,进行码相位和载波捕获。利用Matlab/Simulink作为仿真平台对实际GNSS采集信号进行捕获仿真,证明了改进型捕获算法可降低运算量,缩短42%的捕获时间,虽存在0.02%的码相位误差,但满足实时捕获C/A码相位和载波频率的要求。     

基于DBZP方法的微弱GPS信号快速捕获

卫星信号的捕获是GPS(Global Positioning System)接收机信号处理的首要任务.在微弱信号环境下,传统的方法难以实现信号捕获的准确性和快速性.本文的新方法将P(Y)码捕获技术应用于微弱GPS信号的C/A码捕获,并针对连续积分数据跨越多个导航电文数据位的情况给出解决方案.仿真结果表明,此方法能够较好地捕获到信噪比低至15dB-Hz的信号,同时确保较少的运算量和较高的灵敏度.     

遥控副载波数字化解调器技术研究

介绍低码速率下的PSK遥控副载波实现快速可靠捕获并进行载波同步与位同步的数字化解调方法.给出了数字化解调原理、载波同步、位同步方法并给出仿真,结果具有一定的参考价值.     

基于扩频通信系统的接收机跟踪技术研究

文章在对信号的捕获方法进行了研究的基础上,将展开对扩频信号跟踪方法的研究与设计.通过对锁相环的基本原理进行阐述,采用两种特殊的锁相环--DLL和Costas环分别实现伪码跟踪环路和载波跟踪环路的设计.     

一种基于GMSK调制的直扩系统的设计

通过介绍直接序列扩频(DSSS)+GMSK调制的扩频系统的基本原理,分析了GMSK调制相对于MSK调制的优越性。对接收端信号先解扩后解调能有效利用扩频增益,提高系统性能。提出一种零中频直接相关的解扩解调方法。该方法在接收端先将本地扩频码进行GMSK调制,再与接收信号作相关,可以实现接收端伪码的捕获以及后续的解扩解调工作。通过Matlab仿真可以得到,在低信噪比环境下,该方法比先解调再解扩的方法有更好的误码性能。     

卫星导航基带二次载波剥离跟踪技术

针对现代卫星导航接收机及OEM板低功耗、待机长等需求,本文提出一种卫星导航基带二次载波剥离跟踪技术。首先剥离原始中频,然后对残余载波进行跟踪。该技术可大幅度降低基带数据速率,减小数据量,在FPGA上实现时,复用单个跟踪通道即可完成对16颗卫星信号的实时跟踪。实验结果表明,二次载波剥离跟踪技术较传统跟踪技术节省了30%的硬件资源,且可达到以下性能指标:跟踪灵敏度-139d Bm,伪距测量精度0.5m,载波相位精度0.01m。