动态环境中频数字接收机载波同步研究

文中介绍了中频数字接收机的实现结构和关键的载波同步技术,针对动态环境下载波同步需要解决的捕获带宽,捕获速度与精度的矛盾,利用传统锁频（FLL）环路和锁相（PLL）环路的优点,设计了一种适合动态环境下中频数字接收机的FLL＋PLL联合工作的方案。最后结合计算机仿真分析结果,证明了该方案的可行性和优越性,为进一步的硬件实现提供了参考。     

北斗导航卫星顺利开通导航信号

4月16日,西安卫星测控中心宣布,14日发射成功的北斗导航卫星已经顺利实施了3次点火控制,卫星成功变轨,准确进入工作轨道,     

一种高动态、弱信号GPS比特同步方法

为了实现高动态、弱信号条件下的GPS信号的比特同步,该文提出了一种基于差分相干累加的比特同步方法,简称差分累加法。该方法将一个导航数据比特周期内的复相干积分值与间隔为整数位导航数据比特长度的相应值进行差分相干累加后再进行非相干累加作为统计量,计算20个候选位置的值,最大值对应的差分相干累加起始位置即为导航数据比特边界位置,从而实现比特同步。仿真结果表明,差分累加法适合高动态、弱信号GPS比特同步。     

弱信号下“北斗”接收机NH码的快速捕获

在全球卫星导航系统(GNSS)中,延长相关累积时间可以有效提高弱信号捕获灵敏度,但是"北斗"中圆地球轨道/倾斜地球同步轨道(MEO/IGSO)卫星信号的捕获性能很大程度上受到二次编码(NH)码的影响:调制NH码的信号在每一个码元周期(1 ms)内都有可能发生跳变,对相关累积时间造成一定影响,从而会导致系统捕获灵敏度的下降.为此,提出了一种针对NH码的码元遍历搜索算法,通过遍历累积时间内NH码的所有组合,消除NH码码元引起的误差.实验结果显示,所提算法可以在一定程度上提高卫星信号的捕获成功率,尤其可以至少提高2 dB弱信号的捕获灵敏度.同时,算法可以为信号跟踪提供更加准确的载波频率.     

四分法和差分相干结合的北斗弱信号捕获算法

针对弱信号条件下传统卫星信号捕获算法无法满足用户需求的问题,在对接收信号进行傅里叶变换的基础上,提出了一种利用四分法估计导航数据比特跳变位和差分相干累加方法相结合的北斗弱信号捕获新算法。与基于FFT的半比特交替和相干累加结合的捕获方法比较可知,该算法数据利用率高,对噪声有良好的抑制效果。仿真结果表明,该算法可实现-38 dB信噪比条件下的北斗弱信号捕获,并可进一步提高软件接收机灵敏度。     

探讨北斗卫星导航接收机跟踪环技术设计与分析

文章主要针对北斗卫星导航接收机跟踪环技术进行分析,首先就北斗卫星导航系统组成以及北斗卫星导航接收机工作原理进行分析,在分析的基础上提出多径效应问题,针对多径效应提出北斗卫星导航接收机循环跟踪环技术,希望提高导航定位精度。     

直射通道辅助的北斗弱反射信号捕获算法

针对利用北斗卫星信号进行海面非协同探测系统中微弱反射信号的捕获问题,提出了一种利用直射通道辅助反射通道进行信号捕获的算法。在短时匹配滤波器-快速傅里叶变换（STMF-FFT,Short-Term Matched filtering-Fast Fourier Transform）和差分相干积累（SDCI,Simplified Differentially Coherent Integration）的信号捕获算法的基础上加入直射通道辅助信息,缩短搜星时间和频移-码相位二维搜索范围,提高了反射信号捕获灵敏度,缩短了信号捕获时间。仿真结果表明,基于直射通道辅助的北斗弱反射信号捕获算法能够捕获-151.3dBm的弱反射信号,相较无辅助算法,捕获灵敏度提高3.1dB,平均捕获时间缩短39.5s。      

提升卫星信号在拒止环境下导航定位能力的技术研究

卫星定位系统目前已经成为了全世界军民全领域应用中的一项重要技术.地面和机载系统的时钟需要具备长时间保持极高精度的能力,以应对GPS无法使用的状况.因此必须要对卫生导航定位的信号进行强化防止发生纰漏影响到正常的使用甚至还会威胁国家的军事安全.本文重点对卫星信号在拒止环境下的导航定位能力的新技术进行分析.     

卫星导航定位系统星地时间同步方法

星地时间同步是卫星导航定位系统的重要组成部分,其精度和可靠性对导航系统的定位精度和性能有重大影响。该文简要介绍了星地时间同步的基本原理,阐述了卫星导航定位系统星地时间同步常用的单向时间同步、双向时间同步和激光时间同步方法,并对这三种方法的优缺点进行了分析比较,对建立新型卫星无源导航定位系统应采用的星地时间同步方法提出了自己的观点。     

软件GPS接收机弱信号捕获方法

为了提高软件GPS接收机弱信号捕获能力,研究了软件GPS接收机弱信号捕获的方法,分析了非相干积分的损耗和增益,通过非相干积分方法提高接收机灵敏度,对于存在多普勒频移的信号采用频率补偿方法改善非相干积分效果,采用实验方法确定检测门限,达到较好的检测效果。采用平方法测量精确频率,分析了不同条件下平方法的输出增益,仿真实验证明,合理选择数据长度和求和时间可以较大程度地改善频率分辨率。     

强信号覆盖下弱信号检测算法性能分析

强信号覆盖下,弱信号存在性问题一直是频谱监视、威胁评估、干扰检测领域的重要研究内容。为了有针对性地改进基于峰度特性的弱信号检测算法,提高弱信号检测性能。通过定量分析强信号信噪比、强弱信号功率比、定时偏差对检测算法性能的影响,优化影响算法性能的关键参数实现途径,给出一种既能有效抑制虚警又能提高弱信号检测概率的修正算法。计算机仿真结果验证了分析结论的正确性及修正算法的有效性。     

北斗系统导航信号标称失真研究

北斗卫星导航系统（BDS）信号均存在细微的标称失真,传统的研究聚焦于单星信号失真,无法从系统上定量测量各信号由于标称失真带来的测距偏差.该文以大口径天线接收系统采集数据结合软件接收机,从时域波形、通道特性和测距偏差上分析北斗系统B1I信号标称失真.首先利用码相位累加平均方法和标准码片相关技术提取信号时域失真细节,并计算各卫星数字失真量.其次,运用最小二乘法估计信号通道特性,对比分析所有卫星信号通道特性;最后以S曲线过零点偏差（S-Curve Bias,SCB）定量分析B1I信号自然测距偏差及最大测距偏差.文章从多维度定量对比研究了北斗系统B1I信号标称失真,给卫星导航空间信号质量评估和接收机设计提供了新的思路.     

星基增强系统接收机中的导航比特同步设计与性能仿真

星基增强系统(SBAS)中导航电文速率为500符号/秒,针对其弱信号时找导航比特边界难的特点,提出了基于最大似然算法的比特同步算法,给出了在SBAS接收机中比特同步的应用公式和实现方法,并进一步创新性地设计了包含有软判决和多次判决的比特同步综合流程;最后在多种导航比特分布的情形下,对最大似然比特同步算法进行了不同载噪比下的性能仿真,确认了此算法在接收信号很弱时仍然有效。     

GPS卫星导航接收机调试工艺技术研究

对GPS卫星导航接收机调试工序的测试点及调试工艺技术进行了分析研究,明确了GPS导航接收机的调试工艺方法和步骤,有效规范、指导了卫星导航接收机系列产品的调试工作。     

北斗卫星导航接收机抗窄带干扰技术研究

卫星导航系统主要通过人造卫星作为信号转发的中继站,通过上下行链路建立地球站间的无线通信,可实现大容量、远距离、高覆盖面、低延时的信息传输,而且导航系统存在接收电平低、接收机灵敏度高、接收信号比较微弱、导航信号在同一频率发射、调制、信噪比极低、下行链路容易干扰等问题。系统分析了北斗卫星导航接收机抗干扰主要应用技术;介绍了接收机主要干扰类型;提出了时空二维联合处理(STAP)抗窄带干扰技术模型及最小均方误差滤波器(MMSE)算法;通过仿真研究,该方法抑制窄带干扰效果较好。     

转发欺骗干扰对卫星导航接收机载波环的影响研究

本文研究了转发欺骗干扰对卫星导航接收机载波跟踪环的影响。推导出在存在转发欺骗条件下卫星导航接收机载波跟踪环输出的相位误差公式,分析了不同强度的转发欺骗干扰对卫星导航接收机跟踪环路的作用,得出了使卫星导航接收机跟踪环路失锁转发欺骗干扰所需的最小功率强度。通过试验验证了本文分析结论的正确性。     

基于北斗卫星导航定位系统的双基地天气雷达时频同步的可行性研究

本文针对双基地雷达系统时频同步的要求,结合双基地雷达系统的特点提出了一种基于北斗导航定位系统的时间、频率同步方案。分析论证表明,本文提出的双基地雷达同步系统方案是正确的和现实可行的。     

基于STFT的卫星导航接收机抗干扰算法研究

卫星导航接收机的抗干扰问题日益突出,对于有效的抗干扰方法的研究显得尤为重要。本文对STFT(短时傅立叶变换)算法进行了修正,提出一种时间窗的改进方法。该算法的实质就是时间窗通过位移和压缩变换得到新的窗函数族,克服了原窗函数缺陷。改进的STFT算法能够有效地提高卫星导航接收机的抗干扰能力,与传统的抗干扰方法相比,该方法更具有工程实际意义。     

基于FPGA的北斗卫星信号接收机设计

获得准确可靠的北斗卫星信号是卫星信号解算的基础和关键,本文设计了以FPGA为核心的软硬件相结合的嵌入式系统,通过天线和模拟电路接收、放大原始卫星信号并进行滤波,通过FPGA控制本振与原始卫星信号混频并送入高速AD,最后通过FPGA控制USB接口将原始信号发送到电脑主机以便进行后续信号解算研究。