直序扩频信号PN码相位的自适应测量算法

提出了基于FFT的直序扩频信号PN码相位的自适应测量算法.算法首先利用FFT确定信号的可测性及可有效检测到目标信号的最低采样频率,并计算最低采样频率下信号的PN码相位,然后逐级提高采样频率,用循环卷积法求取各级采样频率下的PN码相位,直至达到测量精度要求.与其他基于FFT的方法相比,该算法可在同等测量精度要求下明显减少计算量,或在计算量相当情况下有效提高测量精度.该算法的主要应用领域为卫星定位信号和直序扩频测距信号PN码相位的精确测量.     

基于采样率变换和循环卷积的GPS信号快速捕获

提出了一种适用于GPS软件接收机的C／A码和多普勒频移的快速捕获算法。该算法结合了采样率变换FFT和时域卷积两种方法,提高了捕获速度和多普勒频移的精度。算法主要思想为对输入信号重新采样,在较低频率下用FFT获得粗略的码相位和多普勒频移,然后改变码相位对原始信号进行时域卷积,根据相关峰得到精确码相位,同理采用改变多普勒频移进行时域卷积,获得精度较高的多普勒频移。通过对GPS中频数据捕获表明该方案的捕获时间大大缩短。     

低载噪比下P码接收精频测量新算法及性能分析

GPS信号的P码码速率是C/A码的10倍,所以捕获时搜索相同时长的码相位需要做10倍点数的相关运算,相关运算通常用频域FFT实现,而硬件平台对FFT点数的限制使捕获得到的多普勒频率估计误差很大,因此C/A码的各种精频测量方法不能适用于低载噪比下的P码接收.本文针对P码的特性,在利用DFT相位差估计信号频率的基础上,提出了一种低载噪比下P码接收精频测量的新算法--差分相干法,并从理论和蒙特卡罗仿真两方面分析、比较了该算法与传统算法的性能,证明了本文算法能够兼顾接收机系统的实时性和精频测量精度的要求.     

FFT快速捕获算法在GPSC／A码与P（Y）码中的应用

一种快速、有效的GPS信号捕获方法是通过在整段数据上并行搜索伪码相位,对一段输入数字中频(IF)序列和一段本地复现伪码序列进行快速傅里叶变换(FFT)运算来实现。分析了用FFT实现循环相关及其在GPS C/A码捕获中的应用,采用整区间相关、扩展复现码折叠、叠加相加和叠加丢弃法实现P(Y)码快速直接捕获,用补零、线性内插、Sinc内插、平均相关和双倍长度补零法解决计算点数问题,用扩展计算点数方法解决由导航数据引起的相位反转、超长序列与短序列进行线形相关运算及用循环相关实现线形相关等应用中的具体问题。     

基于GPS预捕获的算法研究及硬件实现

提出了一种优化的峰值检测算法,实现GPS快速捕获,可以快速高效地测量载波频率和CA码偏移量.将输入信号5714点数据平均采样为6个1024点数据样本,用6次FFT及IFFT完成一个频率的捕获,根据第一个样本数据预捕获的IFFT峰值决定是否进行后续5个序列的捕获,从而以较少的计算量完成载波频率和CA码偏移量的高精度捕获,满足实时性要求.     

基-2FFT和基-4FFT GPS信号快速捕获算法研究

捕获是GPS接收机内信号处理的第一步。捕获过程可以粗略地估算出可见卫星信号载波多普勒频移和码相位,并将估算值传送给后续的跟踪程序。捕获的速度直接决定GPS接收机的性能。基于相关运算的信号捕获算法主要分为时域相关法和基于FFT的循环相关法,因此在基-2FFT循环相关法的基础上提出基-4FFT循环相关法,通过接收真实GPS卫星数据并进行MATLAB仿真分析,最终给出时域相关法、基-2FFT和基-4FFT循环相关法对应的捕获结果与仿真时间。结果表明,在捕获结果相同的前提下,基-4FFT循环相关法的运算速度有所提升。     

一种基于二维细化的自适应信号捕获算法

该文针对低信噪比(SNR)情况下信号捕获精度较低的问题提出一种基于伪码相位和载波频率的2维细化自适应捕获算法,该算法根据信号强度自适应调整频率步进值和捕获门限,首先对伪码相位和载波频率进行粗捕,在此基础上对捕获到的伪码相位方格和载波频率方格进行细化,再对伪码相位和载波频率进行细捕以提高捕获精度。该文对算法进行了理论分析和仿真验证,结果表明,该算法能提高捕获的伪码相位分辨率和载波频率分辨率,有效提高检测概率,适用于低信噪比和高精度要求下的信号快速捕获。     

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。     

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.     

超声波传输时间的高精度测量

许多超声检测都需要通过测量超声波的传输时间来实现,传输时间的测量精度直接影响了最终的检测精度.传输时间的传统相位差测量只考虑了信号传输高斯噪声误差,在此基础上,考虑了A/D量化误差所带来的影响.应用误差理论,推导了正弦信号A/D量化误差,并得到最后的总误差均方根公式.针对超声波信号频率已知和未知两种情况,分析比较FFT相位差法和全相位FFT相位差法.为了避免电路和传感器的干扰,采用传输距离不同的同源双路正弦发送信号.理论和仿真结果均表明,在已知信号频率时,FFT相位差法综合效果好,当信号频率为40kHz,信噪比为25dB,采样点数为2048,A/D位数为11位,采样率为200kHz时,测量时间误差小于10ns.在信号频率未知时,全相位FFT相位差法综合效果好.     

GPS C/A码平均相关捕获算法的FPGA设计

利用快速傅里叶变换（FFT）在频域实现循环相关是一种GPS C/A码快速捕获方法,但在现场可编程门阵列实现时资源消耗大,且要求计算点数为2的整数幂次。为此,采用平均分组,以更小FFT计算模块实现循环相关,完成C／A码捕获,即平均相关法,解决了资源消耗大和计算点数问题。通过使用硬件描述语言完成了平均相关法的FPGA实现,经过ModelSim和MATLAB仿真结果的比较,验证了平均相关法的正确性。     

Implementation of recovery of speech with missing samples on a DSPchip

FFT block codes have been proposed as an error correction code similar to RS codes. Here, this novel technique is applied to speech signals with erasures. A convolutional method is also implemented which is capable of reconstructing oversampled speech signals with a certain percentage of lost samples, given that the average sampling rate remains higher than the Nyquist rate. The convolutional method uses FIR digital filters in the time domain as opposed to lowpass filtering the FFT block in the block code. The system is implemented in real time on the floating point DSP processor AT&T DSP32C. The quality of speech for the various techniques is evaluated both subjectively and objectively     

基于FFT相位差修正的伪码快捕方法

针对大频偏下高动态直扩接收机伪码捕获时间长的问题,提出了一种新的基于FFT相位精确估计频偏的改进方法。利用分段FFT频谱的相位差信息修正估计误差,以达到精确估计频偏的目的。理论分析和仿真结果表明,与传统的方法相比,该算法简单有效,具有较高的估计精度。     

Fast image restoration without boundary artifacts.

Fast Fourier transform (FFT)-based restorations are fast, but at the expense of assuming that the blurring and deblurring are based on circular convolution. Unfortunately, when the opposite sides of the image do not match up well in intensity, this assumption can create significant artifacts across the image. If the pixels outside the measured image window are modeled as unknown values in the restored image, boundary artifacts are avoided. However, this approach destroys the structure that makes the use of the FFT directly applicable, since the unknown image is no longer the same size as the measured image. Thus, the restoration methods available for this problem no longer have the computational efficiency of the FFT. We propose a new restoration method for the unknown boundary approach that can be implemented in a fast and flexible manner. We decompose the restoration into a sum of two independent restorations. One restoration yields an image that comes directly from a modified FFT-based approach. The other restoration involves a set of unknowns whose number equals that of the unknown boundary values. By summing the two, the artifacts are canceled. Because the second restoration has a significantly reduced set of unknowns, it can be calculated very efficiently even though no circular convolution structure exists.     

基于FFT/iFFT的GPS信号捕获算法研究

利用快速傅立叶变换和反变换（FFT/iFFT）在频域实现循环相关是一种GPS C/A码快速捕获的有效方法,其可以将时频二维的联合滑动相关搜索转化为一维频域搜索,实现了伪码的并行搜索,可以有效地缩短GPS信号的捕获时间。同时,针对弱信号捕获提出了相关和非相干累积的方法,并给出了试验结果。     

基于样本匹配的干涉图延拓技术研究

用二维快速傅里叶变换（2D FFT）方法处理干涉图时，由于该算法只能处理数字化的离散数据，且要求采样的数据序列长度必须是2的n次方，则数据分布区域必须是矩形区域，而一般干涉图的数据范围是圆形域，因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。提出了一种基于样本匹配的干涉图延拓的原理和方法，利用该方法对一幅实际干涉图进行了空域延拓，取得了满意的结果。结果表明，该原理方法具有较高的处理精度，为波面相位复原奠定了基础。     

Backprojection by upsampled Fourier series expansion andinterpolated FFT

A fast backprojection method through the use of interpolated fast Fourier transform (FFT) is presented. The computerized tomography (CT) reconstruction by the convolution backprojection (CBP) method has produced precise images. However, the backprojection part of the conventional CBP method is not very efficient. The authors propose an alternative approach to interpolating and backprojecting the convolved projections onto the image frame. First, the upsampled Fourier series expansion of the convolved projection is calculated. Then, using a Gaussian function, it is projected by the aliasing-free interpolation of FFT bins onto a rectangular grid in the frequency domain. The total amount of computation in this procedure for a 512x512 image is 1/5 of the conventional backprojection method with linear interpolation. This technique also allows the arbitrary control of the frequency characteristics.     

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。