基于FFT的GPS接收机伪码捕获算法研究

分析了导航GPS接收机扩频接收算法对伪码捕获法的要求．针对最大似然估计串行二维码捕获法在GPS接收算法应用中的缺点,提出基于FFT算法的GPS伪码捕获方案,给出了详细的捕获算法流程,并结合仿真结果对其进行了详尽的分析,该方案对GPS快速码捕获算法的研究提供了新思路．     

基于FFT的扩频信号捕获仿真

针对现有扩频信号捕获方法实时性差、消耗硬件资源多的缺点,提出了一种基于FFT的低信噪比扩频信号快速捕获方法.根据FFT原理,设计了FFT伪码捕获原理框图,并从伪码特性、FFT栅栏效应和信道影响三方面分析了其性能.仿真结果表明:FFT捕获算法在-10 dB的低信噪比下仍具有良好的伪码捕获性能,并具有一定的实时性,可广泛应用于无线定位、遥控遥测和卫星通信等领域.     

用于星间通信的高灵敏度快捕算法

为实现微小卫星快速协同工作,满足星间通信链路对扩频信号捕获算法提出的高灵敏度与快速捕获的要求,对常用捕获算法的原理进行分析,针对传统信号捕获方法存在的捕获灵敏度低、捕获时间长、信噪比要求高等缺陷,提出一种适用于星间链路的FFT快速捕获算法,该算法在传统FFT码相位捕获法的基础上通过多路并行架构、特殊同步序列、降速率抽取、非相干累加等优化策略对传统算法的捕获灵敏度及捕获速度进行改善。基于对改进算法的可行性进行检验,首先通过理论公式推导了算法的极限灵敏度、抗干扰能力与理论捕获时间,其次,在MATLAB软件中设置典型任务环境对算法的各项性能进行仿真,最终通过搭建硬件测试平台对算法进行性能实测。仿真及硬件测试表明:该算法相对于传统捕获算法性能有明显提升,改进算法的极限捕获灵敏度可达-130 dBm,捕获时间小于100 ms,符合卫星通信环境设计需求,并已在自主研制的天平二号卫星的星间通信机中验证了其可行性;改进算法还可通过调节算法的并行路数、非相干累加次数等算法要素兼容不同应用环境需要。     

一种低复杂度GNSS信号快速捕获算法

为满足全球卫星导航系统(GNSS)接收机中高精度跟踪环路对捕获模块伪码相位搜索精度的需求,提出一种基于数据折叠的正交快速捕获算法．该算法对接收机输入离散采样信号进行压缩处理,将单个伪码周期内的长序列转变为两组较短的序列,并对每组序列与对应处理后的本地伪码序列进行基于FFT的快速相关运算,最终通过两组相关结果确定伪码偏移量．算法降低了快速捕获中所需的FFT点数,在保留伪码相位搜索精度的同时降低了捕获器的实现代价．分析及仿真结果表明,该算法能够在较小的检测概率下降的条件下,极大降低捕获模块的算法复杂度．     

基于FFT的时频并行捕获算法研究

在扩频通信系统中,PN码的捕获是系统正常工作的前提。为了进一步实现快速捕获,研究了基于FFT的时频并行捕获算法,利用FFT实现频域并行捕获、利用多通道实现码域并行捕获。理论推导验证了该算法的正确性,分析了该算法捕获精度、捕获速度、实现复杂度以及低通滤波效应。仿真结果进一步验证了该算法捕获的正确性。基于FFT的时频并行捕获算法在不降低精度的前提下,可以有效提高捕获速度。     

基于频域符号相关的北斗信号捕获新算法

北斗导航信号中NH码会导致北斗导航信号的捕获概率降低和捕获时间的增加。为了实现对导航信号的快速捕获,在不进行码剥离的条件下提出了一种基于PMF-FFT结构的频域符号相关算法。该算法首先对接收到的北斗导航信号进行部分匹配滤波(PMF)和FFT,其次,对各个码相位对应PMF-FFT输出结果进行频域符号相关处理以消除符号跳变的影响,从而实现有符号跳变下,北斗导航信号的快速捕获。仿真结果表明,在相同的虚警概率和检测概率下,文中所提出的算法相对于PMFFFT算法和PMF非相关积分算法分别有1.8 d B和1.5 d B的灵敏度提升。     

准正交多值PN码M元扩频通信系统及其性能分析

提出了一种扩频方案．通过格雷互补序列树型扩展算法构造对偶多值PN码混合矩阵,并利用该混合矩阵对信息序列进行M元扩频,这种扩频方式能有效地提高频带效率和抗截获性能,比直接序列扩频具有3dB的性能改善．针对伪码较长的扩频通信系统码同步计算复杂度高、硬件实现困难的缺点,提出了一种基于两级FFT的快速捕获算法,其计算复杂度与传统的PMF-FFT算法相比能下降一个数量级．通过同相、正交支路进行交叉混合数据解扩,能有效消除载波相位偏移对系统性能的影响．     

低信噪比直序扩频导航信号的自适应捕获算法研究

为解决低信噪比下直序扩频导航信号的捕获,提出了一种自适应捕获算法.该算法基于相干相关模型及FFT,提高了后测信噪比、缩短了捕获时间.对GPS C/A信号的捕获进行了仿真实验,结果表明此算法明显优于非相干相关算法,可提供约2 dB左右处理增益,捕获灵敏度达到-175 dBW.该算法可以运用于其它类似的卫星定位与直序扩频测距信号的伪码精确跟踪及相位测量中.     

混合二进制偏移载波调制信号快捕算法设计

针对Galileo卫星导航系统的MBOC伪码扩频信号研究基于FPGA的硬件捕获算法设计问题,算法以FFT并行频域捕获为基础,并且采用了平均采样的抽取思想。先利用Matlab进行仿真验证,然后在FPGA实现了该算法,证明了算法的有效性。     

克服剩余码相位偏移效应的扩频捕获新算法的研究

分析并仿真了传统的非相干同步系统的相关性能.针对剩余码相位偏移效应对捕获性能造成的不良影响,证明了在1/Δ为整数的前提下,利用前后两个码位相关值相加可以克服该效应.基于该想法并在传统设计的基础上提出了非相干同步扩频捕获新算法.通过对新算法进行的仿真和分析,发现新算法的捕获性能确实比传统的捕获算法更好.     

一种新的直序扩频系统的PN码快速捕获算法

在相位预估器的相干PN序列快捕算法基础上,将最优化搜索引入PN码快捕算法中,提出了一种基于相位预估和最优搜索的相干PN序列快捕算法(OSIPE),通过建立马尔可夫链模型,推导出平均捕获时间及其方差的解析式。仿真结果表明,该算法能有效提高捕获性能,实用性强。     

一种适用于TH—PPM UWB快速捕获方案

同步是超宽带通信系统的关键技术之一.针对高速TH-PPM超宽带通信系统,利用TS-TDT算法捕获速度快、比特翻转法同步精度高的特点,给出了融合两种算法优势的同步捕获方案.仿真分析结果说明该方案能有效降低捕获时间,提高同步精度.     

INS辅助的GPS快速捕获方法研究

在高动态环境下GPS信号的快速捕获对GPS接收机的性能提出了更高的要求。高速运动使接收机接收到的信号上附加了较大的多普勒频移,需要更多的时间捕获信号。通过惯导系统提供的惯性信息和星历数据估算多普勒频移,可减少搜索范围以缩短捕获时间。在分析传统的GPS信号快速捕获方法后,重点研究了惯性信息辅助GPS接收机快速捕获的方法,并对其捕获性能进行了分析,通过Matlab仿真验证该算法。结果表明高动态环境下运用该方法能够显著改善GPS接收机捕获性能,减少捕获时间。     

LRV负载均衡算法的研究与实现

在研究基于软交换的集群媒体服务器的系统特征的基础上,提出了1种LRV(limited resource vector)负载均衡算法并提供了算法的软件实现方法,该算法考虑了异构系统中资源的协调使用并有效防止了系统性能的剧烈变化. 通过在负载均衡系统Petri网模型上的大量仿真模拟,对LRV负载均衡算法与其他传统负载均衡算法在系统吞吐量、系统响应时间和性能平稳性几个方面做了比较和分析. 结果表明,LRV算法具有更优越的性能,LRV算法的软件实现方法对其他异构集群系统也具有重要参考价值.     

基于峰值采样的涡轮叶片温度测量数据采集与处理

涡轮叶片在高温和高速旋转状态下,用常规方法测量其叶片温度有一定的困难.介绍了一种采用非接触式辐射高温计法测量叶片温度的原理,并详细设计了温度信号的采集与处理.为了提高数据采集的速度,使用峰值采样方法,完成了数据采集与处理硬件电路的调试及软件设计,最后对系统进行了仿真分析.结果表明,使用峰值采样,极大地减少了数据处理量,峰值检测准确,该采集卡还可用于其他峰值采样系统.     

基于LIN总线防夹电动车窗的研究与设计

该文分析了防夹电动车窗控制系统的功能需求及设计难点,提出了基于Lin总线的防夹电动车窗系统硬件方案。设计了基于电机功率检测的防夹控制算法,根据平均输出功率差值的大小,判断电动车窗在上升过程中是否遇到了障碍物。给出了通过PC机数据采集软件采集到的系统运行结果。通过实验证明,针对不同结构的车窗,该算法都具有较高的自适应性,并具备稳定性好、可行性高、成本低等特点。     

基于归纳的自动知识获取系统

介绍了一个可用于自动获取农作物病虫害诊断规则的自动知以获取系统,该系统是用示例学习方法来自动获取知识的。文中介绍了系统的学习策略,系统的总体结构和归纳学习算法AIL以及应用情况。     

时滞液位过程模糊-PI控制系统设计

介绍了时滞液位过程模糊-PI控制系统设计。以工控机为核心,选用智能采集模块i-7017和i-7024、电动调节阀和压力传感器完成系统硬件设计,采用阶跃响应曲线法建立了系统数学模型,并基于MCGS工业组态软件开发了系统监控软件。针对被控过程的特点,采用改进型模糊-PI复合控制算法实现系统的控制功能,克服了PD型模糊控制器稳态性能较差的缺点,并通过增加设计积分系数的模糊整定规则库,对积分系数进行在线调节,有效地削弱了控制器的切换抖动,增强了系统的稳定性。试验结果表明,该方法可以使系统同时具有良好的动、静态特性以及抑制扰动的鲁棒性。     

信号相关性在石蜡成型机故障诊断中的应用

介绍了一种利用信号间相关性判断石蜡连续成型机故障的新方法。该方法通过连续采集石蜡成型机各层链条的应力、主电机力矩、主电机频率和主电机功率等参数之间的相关性来判断石蜡连续成型机运行过程中的安全状态。阐述了采集各种参数的硬件系统构成,并对采集到的数据进行了相关性分析。与阈值法比较,新方法的故障诊断准确率为100%。该方法已经在抚顺某大型石油厂实际应用,效果良好。