高动态环境下高阶双二进制偏移载波信号的精确捕获

针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题,该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题,提出一种改进的捕获方法。该方法首先利用离散多项式相位变换(DPT)去除接收信号的高阶动态项,然后针对DBOC信号重新设计PMF-FFT算法;最后利用频谱校正法对FFT后的功率谱最大值进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该方法将检测概率提高了2 dB左右,并且有效缩短了捕获时间。     

SFM干扰和高动态环境下DBOC信号的捕获

针对DBOC信号在正弦调频干扰(sinusoidal frequency modulation, SFM)和高动态共存环境下的捕获方法匮乏的问题,提出了一种基于正弦调频变换(discrete sinusoidal frequency modulation transform, DSFMT)结合离散多项式相位变换(discrete polynomial-phase transform, DPT),线性调频Z变换(CZT)的捕获方法。首先对接收到的信号做DSFMT,接着确定干扰位置并置零再做IDSFMT完成SFM干扰的抑制,然后利用定阶算法确定干扰抑制后信号的动态阶数再通过DPT去除其高阶动态项,最后利用CZT算法完成信号的捕获。仿真结果表明,在相同条件下,本文算法的检测概率比DSFMT-apFFT算法提高大约17 dB,比PMF-apFFT算法提高大约30 dB,比PMF-FFT算法提高大约34 dB。      

GNSS CBOC信号快速无模糊度捕获算法研究

新型CBOC导航信号的自相关函数存在多个过零点和侧峰,因此其捕获更具挑战性。针对CBOC信号提出了一种基于FFT的快速无模糊度捕获方法,该方法利用两路正交的本地亚载波消除了CBOC信号自相关函数的多峰特性,并采用了基于FFT的并行捕获结构来加速导航信号的捕获。此外,针对CBOC信号是一种时域组合BOC信号的特性,给出了所提方法的BOC(1,1)型、非相干CBOC型和相干CBOC型接收机的模型,并分析对比了其性能。仿真结果表明所提的并行SCPC方法能快速正确地捕获CBOC信号,且其相干CBOC型接收机比另外两种接收机具备更优的性能。此外,相比BPSK-like方法,所提方法最大能有1dB-Hz的性能提升。      

BOC(10,5)卫星导航信号捕获算法研究及软件仿真

二进制偏移载波（BOC）调制是一种新的导航信号调制方式,能够实现频谱分离并能够充分利用整个频带,具有十分重要的应用价值和发展前景。详细分析了BOC(10,5)调制信号的特性,并对功率谱密度函数、自相关特性等进行了分析和仿真。提出了一种基于快速傅里叶变换（FFT）的分段迭代快速捕获算法,旨在提高信号快速捕获的准确性。通过仿真验证表明,软件接收机成功实现了对BOC(10,5)调制信号的捕获,可以为导航信号处理算法研究以及导航接收机开发提供良好的技术支撑。     

卫星导航信号MSK-DBOC调制方式研究

针对卫星导航新频段的信号体制设计问题,基于最小频移键控(MSK)调制,提出了一种新的调制方式——最小频移键控-双二进制偏移载波（MSK-DBOC）调制,建立了MSK-DBOC调制的数学模型,推导了MSK-DBOC调制信号的功率谱密度和自相关函数的理论表达式,研究了MSK-DBOC调制和MSK-BOC调制的关系,并分析比较了MSK-DBOC调制信号与相应的MSK-BOC调制信号的跟踪精度、抗干扰能力、兼容性等方面的性能。研究结果表明,MSK-DBOC调制信号虽然带外损耗较大,但在跟踪精度、抗干扰和兼容性方面具备一定的优势,是一种可行的替代MSK-BOC调制或BOC调制的卫星导航信号调制方案。      

一种高动态长伪码信号的捕获方法

高动态长伪码信号的捕获一直是卫星通信研究的难点,近来广泛应用的部分匹配滤波-快速傅立叶变换(Partial Match Filter-Fast Fourier Transform,PMF-FFT)算法能够解决其中部分问题,但其对FPGA的资源要求较多.提出一种优化的PMF-FFT实现方法,将部分匹配滤波器组进行适度折叠...     

高动态环境二进制偏移载波调制信号的捕获

针对含一阶多普勒变化率的高动态二进制偏移载波（BOC,Binary Offset Carrier）调制信号捕获精度低且运算量大的问题,本文在部分匹配滤波器结合分数阶傅里叶变换（PMF-FRFT,Partially Matched Filter-Fractional Fourier Transform）算法的基础上提出使用分数阶功率谱累积结合分级FRFT的捕获算法。该算法首先利用PMF对信号进行分段处理,实现了接收信号和本地伪码之间的快速相关。然后结合线性调频信号（LFM,Linear frequency modulation signal）在不同FRFT域内的能量聚集特性,利用分级FRFT结合分数阶功率谱累积精确确定最优阶数。最后利用FRFT在所对应的最优阶数下结合分数阶功率谱累积实现对存在一阶多普勒变化率信号的精确捕获。仿真结果表明,该算法可以减小算法运算量,缩短捕获时间。且在功率谱累积20次,伪随机码长度为1023、信噪比为-22 dB左右的时候仍然能够实现精确的捕获。     

多径BOC信号捕获性能分析

针对多径情况下存在一阶多普勒变化率的高动态二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)信号捕获困难的问题,本文提出了基于部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)和分数阶傅里叶变换(Fractional Fou-rier Transform,FRFT)相结合的多径情况...     

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.     

多卫星导航信号联合捕获算法的检测性能分析

针对多卫星联合捕获算法缺乏检测性能分析与评估的问题,该文采用处理增益来衡量联合捕获相对于传统捕获的灵敏度提高程度。分别给出了处理增益在匹配接收和不完全匹配接收条件下的表达式,详细推导了多卫星信号的时延和多普勒误差引起的检测损耗,比较了联合捕获与传统捕获在时延和多普勒误差下的检测损耗。采用数值仿真方法验证了理论分析的正确性,仿真结果表明联合捕获的检测损耗总体上小于传统捕获的检测损耗。     

多星信号监测系统的集成与调试

以DisEqc开关、22K开关组件及相关设备组成的卫星信号监测系统,对有线数字电视前端卫星信号的监测显得尤为重要。     

高动态接收机的温启动快捕问题研究

快速捕星和定位是研制高动态GPS(Global Positioning System)接收机所必须解决的一项关键技术.本文主要讨论了GPS星有效历书的推算和接收机接收到的GPS信号的载波多普勒频移各组成部分对接收机的星捕获时间的影响.提出了一种大大缩短GPS接收机的温启动时间的方法.     

一种基于伪卫星跳时信号的联合捕获算法

地基伪卫星系统为克服远近效应影响,通常采用跳时(Time Hopping/Direct Sequence-Code Division Multiple Access, TH/DS-CDMA)信号进行伪距测量与定位,导致接收终端必须增加系统跳时序列相位估计的设计,降低捕获效能的同时也引入了接收终端的捕获复杂度。针对以上问题,提出了一种基于伪卫星跳时信号的联合捕获算法,利用跳时信号的时域正交特性与时隙分配特点,将多基站单脉冲信号捕获结果映射为使能时隙序列,通过循环截断相关完成跳时参数估计,有效缩短了跳时参数估计时间。仿真结果表明,该方法能够正确完成捕获阶段的参数估计,4个伪卫星的联合捕获耗时相较传统方法减少63.32%,为伪卫星跳时信号的快速捕获提供了有效方法。     

Rapid Hybrid Acquisition of Ultra-Wideband Signals

Impulsive ultra-wideband (UWB) radio provides many promising features for wireless communications in a dense multipath environment. However, these features are largely the result of the enormous effective processing gain, which can make acquisition difficult at the receiver. In this paper, a recently developed theory of minimum complexity sequential detection is applied to the hybrid acquisition problem. As in previous hybrid schemes, a number of potential timing phases are checked as a group; however, a phase is disregarded as soon as it appears unlikely rather than waiting for a “winner” to be chosen from the group. Another phase then replaces the disregarded one. Analysis and simulation results indicate that the proposed scheme can improve average acquisition times for highly spread systems operating over either additive white Gaussian noise (AWGN) or multipath fading channels. This paper is based in part upon work supported by the Army Research Office under Contract DAAD10-01-1-0477 and employed equipment obtained under National Science Foundation Grant EIA-0080119.     

密集多径信道下IR-UWB信号同步捕获方法

超宽带(UWB)信号的快速同步捕获是UWB通信系统中的关键问题.本文提出一种分步同步捕获方法,首先采用两种次最优的最大似然估计算法进行粗搜索,然后在粗搜索获得的有限范围内利用最大值阈值检测进行精估计.该方法提高了密集多径信道下极窄脉冲形式UWB信号(IRUWB)的捕获性能,并有效降低了计算复杂度和处理时间.文中还根据IRUWB信号接收特点,从捕获能量的角度定义了捕获概率.通过仿真评估了捕获能量对系统性能的影响,并对算法性能和参数选择进行了分析.     

基于FFT的微弱GPS信号捕获算法

提出了一种新的基于FFT的微弱GPS信号快速捕获算法,通过块叠加运算和FFT结果的循环移位,改进了传统的FFT捕获方式,大大降低捕获的计算量,缩短微弱信号长时间积分的捕获时间.分析了算法的理论模型,并利用真实信号在Matlab平台上对算法进行仿真实现.仿真结果表明,在积分时间不超过150ms的情况下,该算法能成功捕获信号强度低于-150dBm的微弱GPS信号.     

一种GPS信号的快速捕获方法

提出了一种全球定位系统(GPS)信号捕获原理,详细介绍了基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)结合非相干累积的GPS信号捕获方法。描述了基于可编程门阵列器件(FPGA)的通过数字正交下变频、本地载波产生、部分匹配滤波、FFT分析、非相干累积和信噪比估计的具体实现过程。以实际GPS信号为例进行仿真,结果表明此方法可以满足高动态低信噪比环境下GPS信号快速捕获需求。