基于PMF-FFT的高动态多进制扩频信号的捕获算法*

针对微弱高动态多进制扩频信号的捕获问题展开研究,提出了将PMF-FFT和功率谱累积平均相结合的捕获算法。该算法通过部分相关,得到反映多普勒频偏的带有噪声的正弦信号,然后对其作FFT变换,将功率谱累积平均,从而达到检测微弱信号的目的。给出了基于该算法的多进制扩频信号模型、捕获方案及性能分析,并在此基础上分析了部分相关器长度、FFT点数及累积次数对捕获性能的影响。在理论分析的前提下,通过计算机仿真验证了该方法的可行性。     

窄带干扰环境下直扩信号伪码周期估计

研究扩频通信技术中信号优化问题,信道的干扰影响直接序列扩频信号(DSSS)传输的正确性,给直扩信号参数检测与估计带来了困难,需要一种有效的算法来增强抗干扰能力。为了解决上述问题,利用变化域的FFT重叠变换干扰抑制提供一种最有效的方法,可通过对DSSS信号加窗处理和重叠变换,使信号频谱泄露大为降低,而且使信号的损失也大为减小,使误码率可以降到很低。另外提出一种FFT重叠变换干扰抑制算法和信号功率谱二次处理的联合估计窄带干扰环境下DSSS信号的伪码(PN)周期并进行仿真。仿真结果表明,算法在较低的输入信噪比和低信干比条件下能准确地估计DSSS信号PN码周期,证明了FFT重叠变换干扰抑制算法的有效性。     

基于VSLMS-Rake模型的高阶多径BOC信号捕获方法

针对高阶多径BOC信号捕获存在模糊性的问题,提出了一种基于VSLMS-Rake模型的捕获方法;该方法首先将接收的多径BOC信号经过VSLMS-Rake模型,然后再对处理后的信号进行功率谱估计;通过二者结合,不仅可以抑制多径干扰增强信号能量,还可以减小估计误差提高捕获概率,最终实现对高阶多径BOC信号的精确捕获;理论和仿真表明,在较低信噪比下,该方法优于现有其它捕获算法.     

多径软扩频信号伪码周期盲估计

针对多径信道下因多径衰落造成软扩频信号伪码周期难以估计的问题,提出了一种基于二次功率谱的多径软扩频信号伪码周期盲估计方法。首先,将一般的单径软扩频信号扩展到多径模型;然后,在多径软扩频信号模型的基础上计算信号的一次功率谱;其次,将求出的一次功率谱作为输入信号计算信号的二次功率谱,理论分析表明信号的二次功率谱在伪码周期整数倍处将会出现峰值谱线;最后,通过检测峰值谱线间的间距就可以实现多径软扩频信号的伪码周期估计。通过仿真实验表明,在伪码周期估计正确率为100%、伪码序列长度为127位和255位时,所提方法比时域相关法提高信噪比约1 dB和2 dB;在同一对比条件下,所需要的平均累加次数均少于时域相关法。实验结果表明,所提方法对伪码周期进行估计,在减少计算量的同时,还提高了估计的正确率。     

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。     

多径异步LSC-DS-CDMA信号伪码估计

针对多径环境下异步长短码直扩码分多址信号(long and short code direct sequence code division multiple access, LSC-DS-CDMA)伪码估计难的问题,提出一种基于张量分解和联合估计的伪码估计方法,采用重叠窗对接收信号进行分段并构建张量模型。为改善传统线性步长搜索算法结合梯度下降的方法分解因子矩阵收敛较慢的问题,提出改进的线性步长搜索算法,结合使用动量梯度下降法对各子张量进行Tucker分解得到各因子矩阵,所需的迭代次数大大减少;利用接收增益矩阵和移位相乘解决复合码的排序模糊和幅度模糊问题;利用最大似然准则联合估计复合码和多径信道后,使用梅西算法和相关运算估计每个用户的长码和短码。仿真结果表明,该方法能够有效估计多径异步LSC-DS-CDMA信号的伪码。     

多径环境中宽带信号的时延-尺度性能分析

该文根据宽带目标回波模型，建立了多径宽带回波模型，分别推导出了多径环境下矩形、高斯包络线性调频信号和双曲调频信号宽带模糊度函数。分析比较了不同的发射波形在多径环境中的时间分辨率。并通过对多径矩形包络线性调频信号和高斯包络双曲调频信号回波的仿真，分别给出了两条和三条路径时，两种不同发射信号的多径回波信号的宽带模糊度函数图。仿真结果表明在多径环境中高斯包络的双曲调频信号多普勒容限优于矩形包络线性调频信号，这样我们就可以忽略尺度对模糊度函数的幅值的影响。     

一种多径信道直扩信号伪码序列盲估计方法

针对多径信道下直接序列扩频信号伪码序列盲估计的难题,拓展了基于加性高斯白噪声信道提出的子空间法,提出了一种基于子空间法和三阶相关函数法相结合的多径信道直扩信号伪码序列盲估计的新算法,进行了理论推导。该算法对接收到的多径直扩信号按照伪码周期的两倍进行分段形成数据向量,构造自相关矩阵并进行特征值分解得到不同增益伪码序列的延迟叠加,运用m序列的三阶相关特性估计生成多项式进而估计伪码序列。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

均衡PN序列在直序扩频系统中的应用研究

获得尽量高的处理增益是设计一个扩频系统所需考虑的重要因素之一。本文从抽样的角度对伪随机序列展开分析，说明使用均衡PN序列进行扩频有助于提高窄带系统的处理增益。在此基础上，研究了产生这种均衡PN序列的途径，并对序列的自相关和互相关特性进行了分析。最后，对应用不同PN序列进行扩频的直扩系统进行仿真，证明结论的正确性。     

Blind estimation of the PN sequence in lower SNR DS-SS signals with residual carrier

This paper presents a method of singular value decomposition (SVD) plus digital phase lock loop (DPLL) to solve the difficult problem of blind pseudo-noise (PN) sequence estimation in low signal to noise ratios (SNR) direct sequence spread spectrum (DS-SS, DS) signals with residual carrier. Of course, the method needs to know the parameters of DS signal, such as the period and code rate of PN sequence. Firstly, the received signal is sampled and divided into non-overlapping signal vectors according to a temporal window, whose duration is two periods of PN sequence. Then, an autocorrelation matrix is computed and accumulated by the signal vectors one by one. The PN sequence with residual carrier can be estimated by the principal eigenvector of this autocorrelation matrix. Furthermore, a DPLL is used to deal with the estimated PN sequence with residual carrier, it estimates and tracks the residual carrier, removes the residual carrier in the end. Theory analysis and computer simulation results show that this method can effectively realize the PN sequence estimation from the input DS signals with residual carrier in lower SNR.     

基于布尔可满足性的伪码捕获方法

为了提高扩频通信系统中伪码序列的检测概率,同时降低捕获时间,提出了一种基于布尔可满足性(SAT)的伪码捕获算法,首先将扩频通信中的捕获算法通过面向模块级的布尔可满足性合取范式进行建模,然后利用先进的SAT求解技术对模型进行求解,从而达到对伪码序列捕获的目的。理论方法和仿真结果表明,该方法能够有效提高捕获过程的检测概率,并降低捕获时间。     

部分相关与功率谱相结合的伪码快捕算法

针对极微弱动态长周期伪码直接序列扩频信号的捕获问题,提出了利用部分相关和功率谱相结合的方法,进行伪码相位延时/多普勒频偏的快速二维并行搜索.通过部分相关,得到反映多普勒频偏的正弦信号,在低信噪比下,通过功率谱累积平均达到检测微弱信号的目的.该捕获方法在捕获到同步长周期伪码的同时,也得到了多普勒频偏值的近似值.给出了基于该算法的信号模型、捕获方案及性能分析,并在此基础上分析了FFT点数、加窗函数及累积次数对捕获性能的影响.在理论分析的前提下,通过计算机仿真验证了该方法有良好的捕获效果.     

大频移低信噪比下长PN码快速捕获及其DSP实现

针对卫星导航定位系统中大多普勒低信噪比下长PN码快速捕获的难点，提出一种时频二维联合搜索快速捕获的改进方法，采用了合理的捕获策略和频域循环移位的多通道软切换，简化了捕获处理，利用多相结构的码相位搜索，降低了运算复杂度。该方法在TI公司TMS320C6416为核心器件的硬件平台上实现，仿真和实验结果表明其具有很好的捕获性能。     

基于伪码自相关特性与三次样条插值的GPS信号快速捕获算法

提出了一种新的基于伪码自相关特性和三次样条捅值拟合方法的GPS信号快速捕获算法.首先通过低频采样序列依据循环相关法求得C/A码相位粗略值;然后根据C/A码相位粗略值得到用于二次捕获的高频采样部分序列,利用伪码自相关特性求得精确C/A码相位值;最后利用三次样条插值法处理相关谱谱峰及邻近数据以进一步提高C/A码相位的测量精度.仿真结果表明该算法具有精度高、运算量小的优点.     

高动态环境下结合频谱校正的长周期伪码捕获

针对基于快速傅里叶变换（FFT）的伪码捕获过程中出现的能量泄漏和扇贝损失,通过对一种基于分段匹配滤波—快速傅里叶变换（PMF-FFT）的伪码捕获方法的分析,提出了使用频谱校正的方法来解决这些问题。对FFT后的功率谱最大值进行频谱校正后,提高了最大幅值,同时抑制了旁瓣的干扰,得到了更为精确的多普勒频偏,这样就能获得更高的检测概率。同时给出了基于该算法的信号模型和理论分析的表达式,在理论分析的基础上,使用计算机进行仿真,证明该方法有良好的捕获效果。