北斗二号B1信号捕获方法研究

为了缩短北斗B1信号的捕获时间,提高多普勒频率和码相位的估计精度,针对北斗NH码对差分相干累积值的影响,改进了广义差分相干累积捕获方法。并采用二次频率-码相位捕获法来提高载波多普勒频率和码相位的估计精度。理论分析与仿真实验表明,改进的广义差分相干累积法能够克服NH码的影响。用4个1ms的相干累积值,改进的广义差分法可成功捕获信噪比为-27dB的信号。最后,用实测的北斗数据验证了算法的正确性。     

基于NIOSⅡ的多串口数据通信的实现

串口传输常用于基于FPGA和DSP结构的信号处理板和外部设备之间的数据交换。以GPS RTK定位应用为基础,针对单个串口全双工传输不足以应对多种数据类型同时输入输出的情形,设计并实现了一种面向多串口不同类型数据的传输方案。该方案通过增加串口控制寄存器实现单个中断信号即可控制所有串口,采用乒乓交替读写实现数据持续高速输入。测试表明该方案可独立对各串口进行配置,可同时实现GPS定位结果、差分GPS修正数据与外界的交换以及用户控制命令的输入,并且可减少硬件调试时间,节约硬件资源。     

用于双卫星导航系统用户接收机抗干扰的自适应 干扰正交约束下的最佳信号增强算法

本文提出了一种适用于双星用户机的自适应干扰正交约束下的最佳信号增强算法,该算法将干扰抑制和最佳双星信号接收问题,转化为确定干扰正交子空间和无干扰加权矢量,以及无干扰加权矢量向干扰正交子空间投影的问题.为使小口径的CRPA形成分别对准两颗卫星的波束,本文采用基于等信噪比最佳信号增强算法计算无干扰加权矢量;而为得到干扰正交子空间,本文引入MUSIC算法,通过分析样点数目和通道的不一致性对最小特征值的影响,给出了划分干扰子空间和干扰正交子空间的门限.所提算法干扰抑制比大,输出电平稳定,权矢量更新速度可达μs级,并能保证对两颗卫星一定的增益.     

GPS弱信号的半比特差分捕获算法

针对微弱信号情况下,传统的信号捕获方法不能很好地捕获到卫星信号的问题,提出一种半比特差分捕获算法,用于实现对微弱GPS信号的捕获。同时与半比特交替算法进行了比较。通过对一组GPS数据信息的捕获仿真实验,比较捕获效果。结果显示,这种新算法可以捕获到微弱的GPS信号,提高了接收机的灵敏度。     

基于CG-MSNWF的空时自适应抗干扰算法研究

针对多级维纳滤波MSNWF(Multi-Stage Nested Winner Filter)算法的计算量大,在处理高维数据时不能满足实时性的需要问题,采用基于共轭梯度CG(Conjugate Gradient)的多级维纳滤波算法—CG-MSNWF。在相同的干扰抑制性能条件下,该算法相比于MSNWF不需要后向迭代过程,降低了计算量和对硬件存储器的要求,提高了算法的收敛速度,满足了实时性的需求。仿真结果证实了算法的实效性。     

特征空间分解算法分析与仿真

卫星导航信号为扩频信号,比接收机热噪声低20~30dB,极易受到干扰,因此,研究卫星导航系统接收机的抗干扰能力显得极为重要。特征空间算法是一种有效的自适应抗干扰算法,目前广泛应用于抗干扰接收机中。首先建立了阵列信号基本模型,然后介绍了阵列信号特征分解原理,对其性能进行分析,并由计算机仿真证明了该算法的有效性。     

一种改进型的GPS单频整周模糊度快速解算方法

针对高精度的快速定位中观测矩阵存在病态性问题,研究了单频GPS整周模糊度快速解算方法。依据Tikhonov正则化原理和奇异值分解(SVD)的扰动性质,设计了SVD分解的改进算法,避免了因较小奇异值发生较大抖动而使正则化矩阵出现不稳定的情况;在分析法矩阵病态性特点的基础上,设计了正则化矩阵的构造方法,并从理论上证明了其优越性。实验结果表明,与传统方法和Tikhonov正则化-LAMBDA法相比,新算法能更有效地改善法矩阵的病态性,只利用3～5个历元即能实现模糊度浮点解的快速解算及其固定,且结果可靠,浮点值更加接近真实值。     

MUSIC算法在GPS干扰检测及抵消中的应用

由于GPS信号的低能级特性,在有些应用场合GPS接收机需采取抗干扰措施。在均匀线性天线阵条件下,文中采用MUSIC算法对干扰进行了抵消,并进行GPS信号捕获的仿真。仿真实验表明,多重信号分类法(MUSIC)对于大干扰噪声比(J/N)的干扰具有较高的到达角度(DOA)估计精度和信号噪声分离度。当GPS信号和干扰信号的DOA相差一定角度时MUSIC算法能够提高GPS接收机的抗干扰性能。     

基亏NIOSII的多串口数据通信的实现

串口传输常用于基于FPGA和DSP结构的信号处理板和外部设备之间的数据交换。以GPSRTK定位应用为基础．针对单个串口全双工传输不足以应对多种数据类型同时输入输出的情形,设计并实现了一种面向多串口不同类型数据的传输方案。该方案通过增加串口控制寄存器实现单个中断信号即可控制所有串口,采用乒乓交替读写实现数据持续高速输入。测试表明该方案可独立对各串口进行配置,可同时实现GPS定位结果、差分GPS修正数据与外界的交换以及用户控制命令的输入,并且可减少硬件调试时间,节约硬件资源。     

Singer模型在周跳探测中的应用

假设三参数的载波相位多项式,同时利用预报星历数据进行后处理,代估计量假设为Singer模型,采用kalman滤波算法对载波相位进行计算,得到计算与观测载波相位的差值,从而可探测是否发生了周跳。经过仿真实验,表明这种新的周跳检测方法可以很好地检测出周跳,实用性很高。