一种用于帧同步的单比特匹配滤波算法

提出了一种简单可行的帧同步算法,该算法通过对含有导频符号的接收数据做单比特匹配滤波来提取帧标志,完成帧同步。理论分析和FPGA实现表明:和传统帧标志提取方法相比,该算法在不损失提取准确度的前提下,能够大幅度地降低硬件复杂度,节省FPGA资源。     

一种用于全数字接收机的位同步算法

设计了一种适用于全数字遥测接收机的位同步算法,该算法采用固定的采样速率,结合Farrow多项式内插算法与Gardner定时误差检测算法的优点,具有较宽的码速率适用范围,较低的信噪比适用环境。在分析Farrow多项式内插原理的基础上,采用一种简化的分段抛物线内插方法,此方法减少了原有内插方法的运算量。仿真结果表明,在单个码元采样点很少的情况下,其误比特率(BER)性能依然接近于理想BER性能,优于Gardner算法,能够有效地完成低信噪比条件下的位同步,因此有着良好的应用前景。     

一种高灵敏度的GPS比特同步技术

GPS(Global Positioning system)在全球范围内得到了越来越广泛的应用,车载和手持市场的普及对GPS接收机提出了高灵敏度的要求.弱信号下的比特同步在GPS的接收机设计中是一个重点也是一个难点.本文分析了最大似然比特同步算法,给出了理论的性能分析和仿真结果.并且,提出了一种改进的比特同步技术,可以在不增加同步时间的情况下,大幅度减小误同步概率,这可以提高接收机的定位完好性.     

基于频偏预校正匹配滤波的同步方法

针对突发通信同步,介绍了进行正交下变频和采样数字化后进行匹配滤波的方法,分析了频偏对匹配滤波的影响,提出了频偏预校的方法,进而分析了频偏未校正匹配滤波、频偏预校正匹配滤波和无频偏解调后同步的性能。对低信噪比条件下存在较大频偏时频偏预校正、频偏未校正及无频偏解调后同步3种情况下的同步性能进行了建模仿真分析。     

一种高灵敏度GPS信号快速捕获算法

为了提高GPS软件接收机捕获算法的灵敏度和快速性,提出了一种高灵敏度GPS卫星信号快捕方案。首先对GPS信号进行频率补偿,然后进行相干滤波提高卫星信号的信噪比,从而提高捕获算法的灵敏度。再采用延迟、累积捕获结构寻找输入信号中各颗卫星的C/A码起始点,引入延迟累加器实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程简化为两个一维搜索过程,捕获时间仅为传统FFT快捕算法的几十分之一,提高了捕获算法的速度。分别通过实测和GPS数字中频信号发生器仿真生成的GPS数字中频数据对所设计的捕获算法进行了验证,实验结果表明该捕获算法行之有效。     

一种基于匹配滤波的脉压新算法研究

随着航空航天技术的发展,特别是作为对空警戒雷达目标的各种飞行器技术的发展,雷达得到了越来越广泛的运用,同时对雷达的作用距离、分辨能力、测量精度等性能指标提出了越来越高的要求.线性调频脉冲(LFM)信号是雷达信号处理系统中应用较为广泛的大时宽带宽积信号.在 LFM 信号的基础上,分析了匹配滤波脉冲压缩的原理及性能,并在此基础上提出了一种基于递推思想的新算法—clean算法,通过matlab仿真表明,该算法具有能够有效降低及抵消距离副瓣,极大地提高距离分辨力的作用.     

一种全数字位同步检测算法

位同步检测是实现全数字接收机开环定时恢复的关键技术。本文推导了基带PAM(脉冲幅度调制)信号的互相关函数,指出基带PAM信号的互相关函数中含有位同步信息,以此为依据得到了一种位同步检测算法。该算法可采用递归结构实现,且与载波相位误差无关。     

突发模式下PSK信号的载波估计和位同步技术

介绍了一种适合于突发模式下PSK信号的快速载波估计和位时钟恢复的算法,该算法基于特定图案的前导字,在前导字阶段采用匹配滤波相关的前向技术直接获取载波频差估计值和位同步时钟的相位信息,利用数字相关得到载波初相的估计值.此算法结构简单,可估计的载波频差范围约为符号率的±10%,且计算量不大,适合数字硬件实现.实测结果验证了该方法的可行性和有效性.     

定时同步与匹配滤波频域联合实现技术

为减少高速卫星通信系统运算量,提出了一种免混频的定时同步与匹配滤波联合的架构。该架构通过对滤波模块和同步模块的改进,将滤波器运算结果复用到定时同步模块中去,实现了使用一次快速傅里叶变换便完成信号的滤波和同步处理。不仅降低了系统复杂度,而且减少了运算量。理论分析和仿真实验表明,该结构在低信噪比和大时延环境下具有较好的估计性能,并且该结构通过模块间资源的复用,有效的降低了系统运算量,和Gardner算法相比,本文使用的方案可以减少大约70%的运算量,适用于高速解调系统。      

软件GNSS中频信号模拟器

由于具有结构灵活、开放性强以及成本低的优势,软件GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器可成为GNSS接收机设计验证的高效平台。面向GPS/Galileo组合系统,阐述了软件GNSS中频信号模拟器的架构与实现,主要功能模块包括卫星星座仿真、接收机轨迹生成、传播通道特性仿真(包括电离层模型、对流层模型、多径模型、干扰模型)、数字中频信号生成。最后,对这一信号模拟器所产生的GNSS信号(包括GPS L1 C/A,GalileoE1 CBOC)进行了验证。     

GNSS信号处理算法测试平台的设计与实现

阐述了GNSS信号处理算法测试平台的基本概念及总体结构,对测试平台各个组成模块的功能、结构与实现方法进行了详细的分析。对射频采集卡模块主要分析了其硬件结构、实现方法与驱动程序的编写方法,对信号处理模块主要分析了GPS信号处理模块与BOC信号处理模块的各组成部分的实现原理与实现方法,并对软件编写过程中的关键技术进行了论述。     

基于FPGA的位同步信号提取

同步是通信系统中一个非常重要的实际问题。在同步通信系统中,同步系统性能的降低会导致通信系统性能的降低,甚至使通信系统不能正常工作。因此,同步是信息能够正确可靠地进行传输的前提。介绍一种基于FPGA的锁相环位同步提取技术的原理,并用VHDL语言编程实现,在QuartusⅡ下编译仿真通过,给出仿真波形图。经分析该设计稳定可靠,且能够完成要求。     

一种高精度直接数字频率合成方法

利用卫星导航(Global Navigation Satellite System,GNSS)模块输出的秒脉冲信号,快速修正现场可编程逻辑阵列(Field Programable Gate Array,FPGA)芯片内部实现的直接数字频率合成(Direct Digital System,DDS)逻辑模块的频率控制字,并采用倒π型电阻网络对DDS模块输出的数字频率进行数模转换(Digital/anolog,D/A)转换,产生最终的高精度模拟频率。实测数据表明这种方法产生的频率不受晶振漂移的影响,能够达到较高的频率准确度,并且利用FPGA的灵活性,可以同时产生多路频率信号,应用方便、成本低廉。     

基于LFM信号匹配滤波的物位检测技术

为提高物位测量精度采用了LFM信号匹配滤波技术,研究了匹配滤波器对正弦信号、线性调频信号以及超声波传感器实际发射信号进行匹配滤波的结果,验证了匹配滤波器对线性调频信号持有的脉冲压缩特性.针对这一特性,提出将线性调频技术应用到物位检测的完整方案,设计了实现该方案的系统框图,详细阐述了各组成部分的工作原理,对该方案的测时精度以及影响测时精度的主要因素作了系统分析.     

Signal Selection for Robust Matched Filtering

The optimum signal selection problem under a power constraint for minimax robust discrete-time finite-length matched filtering is studied. The classical solution, which is to choose the signal as a minimum-eigenvalue eigenvector of the noise covariance matrix, is generalized to cases in which the transmitted signal is subject to channel distortion modeled by mean-square, maximum-absolute, and mean-absolute distortion uncertainty classes.     

GNSS接收机的消除互相关干扰算法及其实现

研究了强弱信号互相关干扰问题和干扰消除算法及其实现.使用强弱信号分离的通道结构,通过强信号通道对强信号的跟踪结果和弱信号通道对弱信号参数的估计,计算强信号对弱信号造成的互相关干扰;利用多普勒频移和码相位差修正此互相关值;最后,从弱信号通道的相关结果中去除强弱信号的互相关成分,完成消除强信号对弱信号的干扰,提高接收机的灵敏度.该方法容易实现,对简化接收机基带芯片设计具有指导意义.     

基于匹配滤波的脆弱数字音频水印盲检测算法

根据原始水印构造匹配滤波器,并结合小波估计方法,提出脆弱音频水印的盲检测算法。在假定嵌入水印为噪声的情况下,利用小波不需要原始信号辅助信息即可估计该信号的特点,首先根据给定的估计门限估计了加入水印后的原始信号,从而实现了水印与音频信号分离。然后将水印与估计产生的噪声构成的混合信号送入构造的匹配滤波器作相关运算,根据滤波器的输出响应判断水印及载体是否受到攻击。实验结果表明,所提出方法对噪声、有损压缩、滤波、随机插入与删除等操作具有较高的敏感性。     

Linux下GNSS中频信号采集系统及接收机设计

针对GNSS中频信号数据量大、传统数据采集卡成本高昂的问题,设计了Linux操作系统下基于USB2.0串行总线和FPGA的GNSS中频数据采集系统,完成了相应的软硬件设计。利用状态机控制CY7C68013A各端点缓存的读写状态,完成高速数据传输功能,通过FPGA缓存中频数据有效提高系统数据传输带宽。编制了Linux下完整的GNSS软件接收机,实现了基于QT的接收机用户界面软件和Qwt插件的数据图形化显示窗口。测试结果表明:数据采集系统的传输速率可达200 Mbit/s以上,在降低成本的同时有效解决了大量数据的传输问题,软件接收机满足定位精度要求,具有良好的灵活性和适应性,而且易于扩展和升级算法。