自组织网络中前导信号设计及检测算法研究

初始化链路建立过程中前导信号的捕获和解调是自组织网络通信的关键.目前常规OFDM调制前导结构存在快速捕获与时频同步精度较难兼顾的问题,导致接收端定时同步误差较大,从而影响后续寻呼信息的解调性能.基于OFDM调制前导结构的性能分析,提出了异码级联和自循环级联两种前导信号设计和同步方案.仿真与分析表明,与已有方法相比,所提方案不仅能保证接收端较短的捕获时间和较高的频率同步准确性,同时也能显著提高定时估计性能.     

北斗软件接收机B1频点信号捕获算法研究

北斗MEO/IGSO卫星信号调制速率为1 Kb/s的NH码,在使用传统的并行码相位捕获算法时,并不一定能成功捕获到信号,这里使用一种改进的并行码相位捕获算法,并用基于曲线拟合的精捕获方法减小频率估计误差。仿真结果表明,改进的并行码相位捕获算法成功地捕获到了北斗MEO/IGSO卫星信号,并通过基于曲线拟合的精捕获算法减小了频率估计误差。     

一种基于FFT的伪码快捕方法

在扩频通信系统中,PN码的捕获是系统的核心和关键技术。将扩频通信技术应用于低地球轨道卫星通信系统时,由于卫星相对于地面站具有很高的径向速度和加速度,使接收信号附加了很大的多普勒频率。大多普勒情况下,常规的伪码捕获方法是进行多普勒频率——码相偏移的二维捕获,伪码捕获时间较长。详细分析了一种基于FFT的伪码捕获方法,该方法利用FFT运算的特点,对接收信号中由于多普勒频率引起的相位偏移进行了补偿,使之对多普勒频率的适用范围大大提高,从而只需进行码相偏移一维捕获,成倍地缩短了伪码捕获时间。     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中，长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题，且具有较大的特殊性，本文提出了一种基于倍速率／倍周期关系短码引导 实现长懒快步捕获的原理，并详细讨论了由此演化而来的倍速率／同周期快捕引导方法，分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系，提出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。     

大频偏条件下复扩频码的快速捕获算法

目前常见的捕获算法在系统复杂度和捕获速度之间有着难以调和的矛盾,针对这一矛盾,文中提出一种新的基于复码的二维联合捕获算法。该算法根据复码特性巧妙设计全匹配滤波,以节省捕获时间和资源。同时,在相关后进行FFT运算,实现时域与频域的结合,对码相位和多普勒频移进行二维信号搜索的判决。理论分析和硬件实现验证了该方法能够大幅度的减小捕获时间,节约硬件资源,并且在大频偏情况下仍然具有较好的捕获性能,适于S频段星间通信。     

GPS信号捕获算法Matlab/Simulink仿真

为了评价GPS信号并行码相位捕获算法、并行频率捕获算法、线性捕获算法3种常见捕获算法捕获性能的优劣,采用Matlab/Simulink工具对其捕获效果进行仿真分析。首先理论分析三种捕获算法的优劣,再用Simulink模拟信号源,M文件实现捕获过程的方式,并以捕获时间作为标准,得出并行码相位捕获所用时间最短,并行频率捕获时间相对较长,线性捕获最慢的结果。这些算法的仿真实现和捕获性能的比较,对接收终端捕获模块的研发工作具有一定的参考与指导作用。     

基于LabVIEW的GPS信号捕获算法实现

简要介绍了GPS捕获原理以及并行码相位搜索捕获算法,并在此基础上编写了基于LabVIEW的GPS信号捕获程序.在考虑到算法实现所需时间和涉及计算量的前提下,采用了计算量较少,捕获时间较短的并行码相位搜索算法.基于LabVIEW的并行码相位捕获搜索算法实现的捕获程序不仅实现了粗捕获,而且加入了精捕获的程序,使得对载波频率的估计更加的准确.可扩展应用于北斗、伽利略等其它导航卫星的信号捕获.     

GPS接收机捕获算法的研究

信号捕获是全球定位系统(global positioning syetem,GPS)接收机的关键技术,本文对GPS中的串行、匹配滤波和并行伪码相位三种捕获算法进行了理论分析,同时针对捕获算法的捕获时间、捕获运算量、占用资源以及捕获结果进行了对比分析和仿真验证。仿真分析表明:三种捕获算法均能有效捕获GPS信号,它们各有优缺点但并行伪码相位捕获方案更适合大规模推广,使用价值高。     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中,长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题,且具有较大的特殊性。本文提出了一种基于倍速率/倍周期关系短码引导实现长码快速同步捕获的原理,并详细讨论了由此演化而来的倍速率/同周期快捕引导方法,分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系,指出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。     

FFT辅助的部分相关码捕获技术的实现

FFT辅助的部分相关伪码快捕方法将沿码相位-多普勒频率的二维搜索简化为沿码相位的一维搜索,克服了多普勒频率的影响,大大缩短了PN码捕获时间,适用于中低轨卫星.文中介绍了该方法的基本原理、性能分析和实现方案.实验结果表明,在大多普勒频偏下FFT辅助的部分相关码捕获方法是一种性能优良的伪码捕获方法.     

基于独立分量分析的PCMA信号盲分离算法

针对非协作通信中成对载波多址(Paired Carrier Multiple Acess,PCMA)信号的盲分离问题,提出了一种基于独立分量分析(Independent component analysis,ICA)的单通道盲分离算法。首先对接收到的单路PCMA信号进行参数估计得到其残余载波频率,再对其处理得到两路基带混合信号,最后利用ICA算法分离出源基带信号。该算法在未知两个卫星地面站发送信号的情况下,从接收到的PCMA信号中恢复出两路源基带信号。仿真实验表明,本文算法在信噪比为-10dB时仍具有良好的分离效果,两路基带信号的波形相似系数可分别达到0.94与0.86以上。     

非对称PCMA卫星信号的截获方法

近年来PCMA等卫星通信新技术的应用对卫星通信信号的截获提出了更高的要求,通过分析PCMA卫星通信系统的工作原理,借鉴多用户检测技术中串行干扰抵消的基本思想,提出一种针对非对称PCMA信号的截获方法,并进行了性能仿真。仿真结果表明,在没有任何先验信息的情况下,可以实现对非对称PCMA信号中双方信号的截获和解调。     

跟踪及数据中继卫星系统的正反向通信链路

本文讨论跟踪及数据中继卫星系统的正反向通信链路。包括：１）Ｓ波段多址勤条链路的相控阵天线地面多波束形成自适应对准；２）把ＴＤＲＳ上的３０个单元天线的接收信号转回地面并保证各路之间相对相位，振幅的稳定；３）Ｋｕ波段单址勤务链路中ＴＤＲＳ与用户飞行器天线相互捕获与跟踪；４）扩频－测距码的快捕。     

一种实现PCMA信号快速捕获的方法

提出了一种实现PCMA系统中本站返回信号快速捕获的方法。该方法首先根据通信卫星与地球站的几何位置关系粗略估计本站返回信号的到达时间,设计通用的捕获时间窗口减小延时搜索范围,以减小总的虚警和漏警代价;然后采用基于资源复用的匹配滤波捕获算法,以较少的硬件资源获得了较高的检测概率。     

成对载波多址复用混合信号非合作接收单通道盲分离性能界

成对载波多址复用(PCMA)混合信号单通道盲分离性能界是衡量混合信号可分离程度以及分离算法性能的标准。针对PCMA混合信号,从发送信号模型出发构造调制信号比特与符号的空间映射,利用最大似然准则推导与混合信号分离算法无关的分离性能下界表达式,数值计算结果与理想情况下Viterbi仿真结果吻合,验证了所推导性能界的合理性。     

PCMA系统自干扰频率估计新算法

成对载波多址（PCMA）是一种新兴的频率重用技术,通过对自干扰信号的重构和抑制能够有效提高系统容量,其关键技术在于自干扰信号的参数估计。针对PCMA系统特点提出了一种无需单独训练的自干扰信号频率估计新方法,利用本地信号与对方信号的弱相关性,基于最小均方误差拟合准则拟合出相关函数的估计曲线,从而获得频偏估计值。仿真结果表明该算法能够得到比较小的估计误差和较为理想的误码率性能。     

基于BPSK和QPSK频带传输的PCMA研究

PCMA理论上可将现有的卫星通信容量提高一倍.文中对Simulink仿真模块参数进行设定,搭建键控法的二进制相移键控（binary phase shift keying,BPSK）模型和调相法的正交相移键控（quadrature phase shift keying,QPSK）模型,以及基于BPSK和QPSK的频带传输的PCMA通信系统仿真,分析了自我信号复制模块中的时延估计算法.仿真结果验证了理论的一致性.     

PCMA系统中符号和定时联合估计

针对现有PCMA（paired carrier multiple access）信号处理算法需要先分离后解调,且解调性能受分离误差影响的缺点,提出了一种基于粒子滤波的符号和定时联合估计算法。首先通过对接收PCMA信号进行动态状态空间建模,然后在贝叶斯估计框架下,利用粒子滤波方法对符号和定时进行联合估计。仿真实验表明,该算法能够有效地进行定时估计,同时具有良好的误码率性能。     

Statistical analysis of communications range and reliability in the presence of interference

A statistical method is developed for analysis of interference in land mobile communications systems. Reduction of communication range and degradation of system reliability are calculated. This method can be used for cases in which a desired signal is transmitted by a base station (or mobile unit) and received by a mobile unit (or base station) and is interfered with by a signal transmitted either by a fixed station or a mobile unit. The spatial probability distribution of mobile units is considered. The method is applicable to any frequency band for which path loss statistics are known, and an example of this method is given which calculates reduction in communication range, area, and degradation of communication reliability for different values of splatter protection, and distributions of mobile units.     

基于ADS1293的便携式低功耗心电信号采集系统

为实现对人体心电信号的实时采集,设计了一种基于ADS1293的心电信号采集系统,系统主要由ADS1293 信号采集前端和MSP430单片机控制电路组成。ADS1293对心电信号进行24位的高精度模/数转换,由SPI接口方式发送给MSP430进行分析处理,最终通过MSP430的USB接口发送到便携式显示设备实时显示波形。该系统为便携式、低功耗的心电信号采集系统提供了技术支持,具有广泛的应用前景。