基于相关函数的二进制偏移载波调制信号无模糊捕获模型

针对二进制偏移载波(BOC)调制信号捕获模糊问题,提出了一种基于本地BOC信号分解-合成的算法。首先,将副载波按照本地BOC信号的阶数n进行分解;其次,把分解得到的函数分别与伪随机码相乘,得到2n个 BOC信号子函数,再分别与接收BOC信号作互相关得到2n个互相关函数;最后,将上一步得到的2n个互相关函数按照分解-合成算法进一步处理。理论分析和仿真结果表明,与OQCC算法相比,在捕获BOC(1,1)和BOC(2,1)信号时,该分解-合成算法的主副峰分离度(ASDMSP)有21.51 dB和3.4 dB的提高。实验结果表明,该分解-合成算法能够有效解决BOC信号捕获模糊问题。     

余弦BOC信号伪相关函数无模糊跟踪方法

二进制偏移载波 (binary offset carrier,BOC) 调制方式实现了频谱分离和频段共享,被应用于全球导航卫星系统中;但由于BOC信号自相关函数的主峰和副峰幅度差异较小,容易引起捕获和跟踪模糊,导致较大的测距误差;余弦相位BOC(Cosine-phased BOC,CosBOC)信号自相关函数形式相对复杂,给其无模糊处理带来了挑战;基于伪相关函数法(pseudo correlation function, PCF)思想,针对CosBOC信号设计本地参考信号的特殊码片波形,与接收信号相关后经过非线性组合可获得单峰无模糊相关函数,消除了跟踪模糊性;仿真结果表明:参数取值合适时该方法的跟踪和抗多径性能均优于同等条件下的BPSK-like方法。     

优化组合相关函数方法的BOC无模糊跟踪性能研究

二进制偏移载波(Binary-Offset-Carrier)调制广泛应用于现代化的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)中,但BOC信号的自相关函数(Autocorrelation Function, ACF)的多副峰性质易产生跟踪模糊。针对该问题,提出了一种基于优化组合相关函数方法来实现BOC信号无模糊跟踪。该方法以自相关函数主峰为无模糊跟踪目标函数,采用最小二乘法获得多组不同时延BOC信号自相关函数组合的加权系数,并将获得的无模糊相关函数与原自相关函数相乘构成非相干鉴相器实现无模糊跟踪。分析了正弦相位和余弦相位BOC信号的跟踪性能,仿真结果表明该方法消除了BOC信号的跟踪模糊,同时保持了良好的跟踪性能。     

一种抑制BOC调制信号副峰的移动相关函数捕获算法

随着扩频技术的发展,为提高应用系统的信号质量、减小同频信号的互扰、增加保密性及抗干扰性,出现了二进制偏移载波(Binary offset carrier, BOC)调制技术。针对BOC调制技术而引发的信号相关多峰、判别模糊等现象,进行副峰抑制关键技术研究,并考虑现有捕获方法存在的局限和不足,提出了一种移动相关函数捕获算法。通过相关函数的有机移动来构造具有单峰特性的相关函数,从而达到抑制副峰的目的。理论与仿真结果表明,新算法能够有效地抑制副峰,而且能够适应更低的信噪比条件,在捕获性能及副峰抑制能力方面,新算法优于现有的算法。本文方法可以为扩频信号的高效同步及系统应用提供理论基础和技术借鉴。     

BOC信号中一种新型的无模糊直接捕获算法

针对BOC调制信号自相关函数存在多个峰值和零点从而导致伪码捕获模糊性的问题,提出了一种重构相关函数与多普勒频域补偿相结合的捕获算法。该方法将信号进行频域内的多普勒补偿,然后利用BOC信号自相关函数的模以及BOC信号和PN序列互相关函数的模两者之和的特性,通过折叠进行重构,达到消除相关零点和提高主副峰值比的目的。不仅提高了检测概率,也降低了虚警概率。仿真分析表明,该算法与BOC自相关捕获算法相比,主副峰分离度有9.5 dB～16 dB的改善,主峰比例均值有1.2 dB～4.5 dB的改善,且捕获精度较高、易于实现。     

基于ACF时移组合的卫星BOC调制信号无模糊捕获方法

二进制偏移载波(BOC)调制作为一种新型信号调制方式被广泛应用于全球导航卫星系统(GNSS)中,然而,BOC调制信号自相关函数(ACF)的固有多副峰特征使得当利用传统捕获方法时可能会发生捕获模糊问题,导致接收机最终给出错误的定位结果.对此,提出基于ACF时移组合的BOC调制信号无模糊捕获方法,并给出相应的捕获电路实现结构.所提出方法利用BOC调制信号ACF的分段线性及自相关值在一个码片宽度外为0的特性,将BOC调制信号的ACF分别左右时移,再将两时移的结果与BOC调制信号ACF相乘可以得到新的合成相关函数.同时为了提高主峰能量,将合成相关函数除以一个归一化系数,最终得到适用于所有调制阶数的无模糊相关函数.仿真实验结果表明,在具有一定检测性能衰减的情况下,所提出算法能够在保留单一窄主峰的同时消去所有不期望的副峰,从而实现BOC调制信号的无模糊捕获.     

基于组合相关函数的CosBOC(10,5)信号无模糊跟踪方法

二进制偏移载波（BOC）调制信号是一种设计精妙的新型卫星导航信号,充分挖掘其性能的前提是解决好其跟踪模糊问题。余弦相位二进制偏移载波（CosBOC）信号的自相关函数相对更复杂且难以简洁统一地表示,其跟踪模糊问题的研究也相对薄弱,为此,以应用于伽利略系统的E6频段上的CosBOC（10,5）信号为研究对象,提出了一种基于组合相关函数的无模糊跟踪方法。该方法首先设计了由数目尽量少的本地复现信号及其移位加权来线性组合构成的本地参考信号;然后通过码跟踪环路该参考信号与接收信号相关后得到无副峰的相关函数,从而消除码鉴别器的跟踪模糊;最后分析了该方法的码跟踪误差。实验结果表明,该方法与类二进制相移键控法（BPSK Like）、峰跳法（Bump Jump）和伪相关函数法（PCF）相比,跟踪环路结构简单,完全抑制了跟踪模糊且整体上具有较好的码跟踪性能。     

基于组合相关函数的AltBOC（15，10）信号的无模糊跟踪方法

针对由于自相关函数的多峰性质导致的交替二进制偏移载波（AltBOC）（15，10）信号的跟踪模糊问题提出一种基于组合相关函数的无模糊跟踪方法。首先设计了两个特殊的本地信号，然后通过码跟踪环路实现本地参考信号与接收信号的相关运算，从而获得两个互相关函数，最后将这两个互相关函数相乘以获得无模糊相关函数来消除模糊问题。分析了该方法的热噪声跟踪精度以及抗多径干扰性能，结果表明：1）该方法实现了无模糊跟踪；2）其跟踪精度介于类二进制相位键控（BPSK Like）方法和伪相关函数（PCF）法之间，当载噪比大于40 dB·Hz时跟踪精度与PCF方法相当；3）当多径延迟大于0.1个码片时，多径误差明显小于BPSK Like方法和PCF方法。     

基于组合相关函数的AltBOC（15，10）信号的无模糊跟踪方法

针对由于自相关函数的多峰性质导致的交替二进制偏移载波（AltBOC）（15,10）信号的跟踪模糊问题提出一种基于组合相关函数的无模糊跟踪方法。首先设计了两个特殊的本地信号,然后通过码跟踪环路实现本地参考信号与接收信号的相关运算,从而获得两个互相关函数,最后将这两个互相关函数相乘以获得无模糊相关函数来消除模糊问题。分析了该方法的热噪声跟踪精度以及抗多径干扰性能,结果表明：1）该方法实现了无模糊跟踪;2）其跟踪精度介于类二进制相位键控（BPSK Like）方法和伪相关函数（PCF）法之间,当载噪比大于40 dB·Hz时跟踪精度与PCF方法相当;3）当多径延迟大于0.1个码片时,多径误差明显小于BPSK Like方法和PCF方法。     

一种新的sin-BOC(kn,n)信号边峰消除方法

现代化全球卫星导航系统(Global navigation satellite system, GNSS)引入二进制偏移载波(Binary offset carrier, BOC)调制信号作为新型调制技术。在实际应用中,BOC信号的自相关函数具有的多峰性特征所引发的模糊度问题亟需解决。在此背景下,提出一种新的sin-BOC(kn, n)边峰消除方法。理论分析结果表明,所提方法能够有效完整保留sin-BOC(kn, n)信号的窄峰特性,同时消除边峰,解决捕获跟踪过程中的模糊度影响。性能分析实验结果表明,上述方法在边锋消除有效性、鉴相曲线、检测概率和峰均比等方面较BPSK-like、SCPC和ASPeCT方法有一定程度的提升。     

多径环境下的BOC信号的通用模型及捕获方法*

针对BOC(binary offset carrier)信号在多径环境下缺乏将各种边峰消除方法统一起来的通用模型以及无法精确捕获的问题,提出了一种基于Rake模型的边峰消除通用精确捕获方法。该方法首先利用Rake接收机将多径BOC信号采用最大比合并的方法得到近似单径信号,然后通过建立泛化的扩频符号波形,得到其边峰消除通用模型,最后通过相关合成运算得到精确的无模糊捕获方法。理论和计算机仿真表明,该方法不仅消除了多径干扰,建立了边峰消除通用模型而且较其他方法有更精确的捕获精度,对于sinBOC(1,1)而言,检测性能比SCPC算法提高了4dB。     

一种新的BOC(n,n)型信号的精确捕获算法

针对BOC(n,n)型信号自相关函数存在三个峰值导致伪码捕获模糊性的问题,提出了一种新的基于相关函数的精确无模糊的捕获算法。该算法将信号进行频域的多普勒补偿,通过本地增设QBOC(n,n)支路,利用BOC(n,n)信号自相关以及BOC(n,n)和QBOC(n,n)互相关,经移位±TC/4、取模、求和、平方运算而实现。理论与仿真分析表明,该算法在不改变自相关主峰宽度的情况下完全消除相关副峰的同时,显著提高了主峰峰值;比传统捕获算法的性能好4.5 dB左右,并且捕获精度良好、易于实现。     

基于ＢＯＣ调制信号的频域主瓣叠加捕获算法

提出了一种基于BOC调制信号的频域主瓣叠加捕获算法。该算法利用BOC调制信号功率谱主瓣与BPSK信号功率谱的相似性,在对接收的BOC调制信号进行上、下边带主瓣滤取,将两主瓣信号分别搬移到中心频率,实现两路信号叠加的基础上,通过与本地信号的相关处理,执行同步捕获。仿真分析表明,本文提出的频域主瓣叠加捕获算法不仅能够实现正确的信号同步捕获,而且捕获精度和性能优于现有的边带和BPSK-like捕获算法。     

基于全相位频谱校正的TMBOC信号的捕获

针对使用传统部分匹配滤波器（PMF）结合快速傅里叶变换（FFT）无法精确捕获时分复用二进制偏移载波（TMBOC）调制信号的问题,提出一种基于全相位频谱校正的捕获方法。首先通过PMF过程对接收信号进行部分相关运算,再使用全相位快速傅里叶变换（apFFT）算法对多普勒效应进行补偿,最后结合全相位频谱校正技术对功率谱进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该算法比PMF-FFT加窗算法检测概率提高了3 dB左右,并有效缩短了捕获时间。该算法可比PMF-FFT加窗算法更精确捕获TMBOC信号。     

一种新的突发OFDM传输系统定时和载波频率捕获联合算法

提出了一种新的正交频分多路(0FDM)传输系统定时和载波频率捕获联合算法．该算法仅需要一个训练符号,既用于定时恢复,也用于载波频率捕获,额外开销量小,因此,提出的算法适合于突发模式的0FDM传输系统．定时和频率捕获算法的实现均在时域进行,而且0FDM帧同步和符号同步能一次完成,简化了同步实现的复杂度．由于使用自相关处理,定时恢复对频率偏差具有较强的鲁棒性．此外,训练符号中参考符号的重复扩展了频率估计范围,频率捕获的范围完全满足突发0FDM传输系统的要求．仿真结果表明,即使在频率选择性衰落信道中,提出的算法也能快速地实现定时和频率捕获。     

基于FPGA的水声信号高速采集存储系统设计

介绍了一种基于FPGA的水声信号数据采集与存储系统的设计与实现,给出了系统的总体方案,并对各部分硬件和软件的设计进行了详细描述。系统以FPGA作为数据的控制处理核心,以存储容量达2 GB的大容量NAND型Flash作为存储介质。该系统主要由数据采集模块、数据存储模块和RS-232串行通信模块组成,具有稳定可靠、体积小、功耗低、存储容量大等特点,实验证明该系统满足设计要求。     

OFDM系统中减小ICI的分组共轭法研究

以无线移动环境下的OFDM系统为研究对象,围绕载波间干扰（ICI）的消除进行研究。虽然一些传统的ICI消除算法能够达到一定的消除效果,但是还存在着精确性不足,缺少必要的数学分析等缺点。对比之前的ICI自消除算法, 改进了系统模型,提出了一个新的有频率偏移误码率分析方法和降低OFDM数字通信系统中载波间干扰的方法,即分组共轭消除算法。还分析了其得以实现的数学方法,仿真分析的结果展示了这种方法与其他方法的比特误码率（BER）性能对比。