一种四进制连续相位调制新方法

为简化连续相位调制信号的相干解调,提出了一种四进制连续相位调制方法。在发送端,信号调制器根据发送的前后两组比特信息从一个预先设计的基带信号集合中选择对应的基带信号作为调制信号。该调制方法使信息码元由基带信号某一时刻的绝对相位值表示,当完成相位和载波同步后,在接收端其接收处理和传统QPSK信号一致,可以直接使用IQ路的采样值解调信息比特。仿真表明,调制信号的相干解调误比特性能与QPSK信号的相干解调相同。由于调制信号具有准恒包络和连续相位的特点,更适合应用于使用非线性功放的功率受限通信系统中。     

连续相位调制信号的功率谱及带宽特性研究

连续相位调制（CPM）的调制参数对信号的功率谱特性具有直接的影响。研究两者之间的关系,对优选调制参数,改善CPM的调制性能具有重要的指导意义。给出基于经典谱估计的CPM信号功率谱密度估计方法,该方法适用于任意形式的CPM信号,可利用FFT快速实现。利用该方法,仿真并分析了各种调制参数对CPM信号功率谱及带宽的影响,为实际应用中调制参数的选择提供了参考。     

机载合成孔径激光雷达相位调制信号性能分析和成像处理

该文将相位调制信号用于机载合成孔径激光雷达,分析了3 种相位调制信号的性能,研究了相位调制信号的收发方式和成像处理方法。针对机载合成孔径激光雷达观测幅宽较小的特点,对基于线性调频信号的相位调制信号,提出采用去调相接收方式,以大幅度降低宽带信号的AD 采样率。对3 种相位调制信号所做的成像仿真结果表明了该方法的有效性。      

符号内连续相位差分相移键控调制方法

提出了一种幅度准恒包络、相位连续的差分相移键控调制与解调方法.该方法设计了一组基带信号集合,根据输入的信息值和状态值选择基带信号来实现信号调制.在信号解调中,通过计算接收信号在一个符号持续时间内的相位变化累积量来判决发送信息.仿真结果表明,该调制方法具有良好的频谱特性和准恒包络特性,并且避免了本振偏离、多普勒频移等引起的符号间相位变化对信号解调的影响.     

基于压缩采样的PSK信号自动调制识别方法

N次方非线性变换方法是通信信号自动调制识别的常用方法,该方法对于相位键控(PSK)信号较为有效。但是,该方法要求的采样率通常要远高于Nyquist速率,这无疑给模拟数字转换器(ADC)带来了巨大的压力。本文利用相位键控(PSK)信号经过非线性变换后频谱的稀疏特性,提出了一种利用压缩采样数据实现PSK信号自动调制识别的方法。文中引入了压缩感知理论,并给出了利用压缩采样数据重构PSK信号非线性变换后频谱的方法,该重构频谱可用于自动调制识别及载频和符号率估计。     

MPSK信号载波频率盲估计

该文针对调制自动识别中,MPSK信号调制相制和训练序列未知的情况,提出了一种利用定时同步信号的差分相位有效识别MPSK信号相制M,并精确估计其载波频偏的方法。该算法不仅克服了调制制式不明对频偏估计的不利影响,还通过引入线性相位展开和高阶时延相关,大大提高了大频偏、低信噪比下估计的性能,对调制自动识别中MPSK信号的澄清和参数估计起到关键作用。     

基于谱线特征的MPSK调制识别

通信信号调制识别技术在军事和民用领域都具有重要的应用前景。针对5种经过均方根升余弦脉冲成形的数字相位调制信号,提出了一种实现调制方式自动识别的方法。该方法利用不同调制方式的数字信号做非线性变化后往往具有不同谱线特征的特点,得到了两个新的识别特征参数,为瞬时特征相似的数字相位调制信号的识别提供了新的手段。仿真结果表明,两个新特征参数是非常有效的,在信噪比大于8dB时,该方法的整体识别率不低于95%。     

光纤陀螺抑制过调制串扰的多态方波调制方法

光纤陀螺方波调制信号引起的调制串扰会导致陀螺输出信号的不稳定,恶化阈值、标度非线性等指标。过调制技术是采用增大调制相位来抑制噪声的一种方法,根据过调制串扰的相关解调原理和模型,推导出含过调制串扰的陀螺输出表达式,指出过调制相位是影响串扰量的重要因素。针对增大过调制相位引起串扰量增加的问题,提出一种抑制过调制串扰的多态方波调制方法,利用响应余弦函数的周期性和调制波形的重复性,产生统计上相关性很小的调制信号和解调信号,在一定的延迟时间下,调制信号及串扰信号与解调信号的相关结果为0,在相关解调过程中减小串扰量。仿真和实验结果表明,该调制方法对串扰信号的抑制作用相比方波过调制提高一个数量级,陀螺的零偏稳定性和阈值指标相比方波过调制改善约40%。     

激光扫描相位边缘检测方法的研究

在激光扫描检测技术中,被测件边缘信号的检测精度将直接影响到系统测量的精度.讨论了一种新的边缘检测方法,即对扫描激光束进行调制,并利用调制信号的相位突变提取边缘信号.采用该方法可使工件边缘的检测精度小于微米量级.     

基于短时傅里叶变换的相位编码信号分析

在电子侦察中,需要判断截获的雷达信号的调制方式和调制参数.利用递归式短时傅里叶变换(STFT)和相参积累的分析方法,可对相位编码信号进行检测和解码.与一些常规方法相比,该方法在较低信噪比时也可以得到较好的分析结果.最后,通过计算机仿真验证了该方法的有效性.     

北斗系统信号时域波形失真评估

卫星导航信号时域波形是空间信号质量监测和评估(SQM)的重要内容,本文利用大口径天线接收系统采集的离线数据对北斗IGSO-6卫星B1频点信号时域波形进行分析。首先提出利用基于码相位平均方法求取高信噪比的时域波形,在此基础上利用标准码片波形相关技术提取出码元波形。然后建立相关函数和码元波形的统计理论联系,利用码元波形相关函数差分析信号边沿特性,最后在时域波形上计算出所有北斗卫星的数字失真量,详细评估不同卫星数字失真规律。     

同阶二元偏移载波调制信号跟踪技术

针对同阶二元偏移载波调制卫星导航信号,提出一种高效新算法解决信号跟踪中的模糊性。分析了同阶二元偏移载波调制原理、信号跟踪模糊性及解决方法,利用本地扩频码与接收信号的相关函数特点,构建了码跟踪环路鉴相曲线,选择了合适的相关间距作为符号判决,联合构成鉴相器,推导了算法设计的正确性,给出了实现架构。仿真结果表明,码相位捕获误差±0.9个码片内均可正确跟踪。该方法可进一步应用于全球卫星导航系统新体制信号的接收处理。     

高动态弱信号环境下基于INS的GNSS捕获方法分析

为保证 GNSS 在挑战环境下的捕获性能，分析了高动态弱信号捕获存在的问题，提出了一种新的 INS 辅助并行码相位捕获方法，在频域利用 INS 辅助信息卫星星历/历书数据估计多普勒，缩小频率搜索范围，在码域利用码相位估计及并行码相位搜索的方法，减少码相位搜索时间，最后结合差分相干累积提高捕获灵敏度，实现高动态弱信号的快速捕获。仿真结果表明， 该算法能显著提升高动态、弱信号环境下 GNSS 接收机的捕获性能。     

北斗二号B1信号捕获方法研究

为了缩短北斗B1信号的捕获时间,提高多普勒频率和码相位的估计精度,针对北斗NH码对差分相干累积值的影响,改进了广义差分相干累积捕获方法。并采用二次频率-码相位捕获法来提高载波多普勒频率和码相位的估计精度。理论分析与仿真实验表明,改进的广义差分相干累积法能够克服NH码的影响。用4个1ms的相干累积值,改进的广义差分法可成功捕获信噪比为-27dB的信号。最后,用实测的北斗数据验证了算法的正确性。     

北斗B1C频点正交复用二进制偏移载波信号闸波设计方法

第3代北斗卫星导航系统中B1C频点信号将使用正交复用二进制偏移载波调制方式。为了增强北斗卫星导航接收机码跟踪环路的抗多径性能并且解决码跟踪中的模糊跟踪问题,该文针对正交复用二进制偏移载波调制信号QMBOC(6, 1, 4/33)提出一种双闸波码跟踪环路结构。根据理想的目标鉴相函数和二进制偏移载波调制信号自相关函数的特点分别设计出针对BOC(1, 1)和BOC(6, 1)信号的闸波,并在本地码跟踪环路中使用这两种不同的闸波分别与输入信号相关,最后将所得的两个相关函数进行加权合并以用于鉴相过程。计算机仿真结果表明所提方法不仅能够有效消除QMBOC(6, 1, 4/33)信号的模糊跟踪可能性,且能够大幅增强接收机的抗多径性能,其对应多径误差包络面积相比于现有的方法能够减少约33%。     

一种利用混沌同步的测控系统测距方法

当前测控系统普遍采用的伪码测距体制中存在距离模糊问题和同步捕获问题,并且两者的性能要求是矛盾的。利用混沌信号的非周期、自同步和良好自相关特性,提出了将连续混沌信号作为测距信号应用于航天测控系统的方法,分析了该体制的工程应用可行性,并进行了仿真试验,给出了改进相关性能的方法。混沌测距方法相对于伪码测距的优势在于,混沌的同步特性能够自动实现测距信号的同步,省略了测距信号的捕获过程;混沌的非周期性消除了距离模糊。连续混沌信号在测控系统中的应用是可行且有优势的。     

一种快速FFT捕获算法及其FPGA实现研究

典型FFT捕获方法可以完成码相位的并行捕获,较滑动相关方法可以更快捕获GPS信号,但是仍比较耗时。利用频域移动等于时域乘以指数信号的特性,可以在1ms时间内完成多普勒频率的搜索,实现码相位和频率域的同时并行捕获,给出了FPGA实现的结构设计,结果表明该方法资源消耗小,捕获速度快,是一种优秀的快速捕获技术。     

Code phase discrimination function shaping method for Compass B1C QMBOC (6,1,4/33) signal

The discrimination function shaping method has been proposed to improve the anti‐multipath performance for a global navigation satellite system receiver. However, the existing methods fail to fully exploit the potential anti‐multipath performance of multiplexed binary offset carrier (MBOC)–modulated signals. In this paper, a code phase discrimination function shaping method is proposed for a Compass B1C quadrature MBOC‐modulated signal. The in‐phase binary offset carrier (BOC) (1,1) signal and quadrature‐phase BOC (6,1) signal replicas are designed according to the least squares estimation. Then a shifted cross‐correlation function (CCF) between the in‐phase BOC (1,1) signal and its pseudorandom noise code is multiplied with the obtained CCFs to ensure an unambiguous tracking. Finally, a discrimination function with a small pull‐in range can be obtained by a weighed combination of the in‐phase and quadrature‐phase CCFs. A computer simulation is conducted to assess the performances under multipath and thermal noise conditions.     

Weighted Discriminator Function Based Unambiguous Tracking Method for Dual-Frequency Constant Envelope Modulated Signals

The dual-frequency constant envelope modulated (DCEM) signals, represented by alternative binary offset carrier signal, have obvious advantages in code tracking accuracy and anti-multipath performance compared with traditional binary phase shift keying signal, and are attracting more and more attention in the field of global navigation satellite system signal design. However, DCEM signal has a multiple-peaked auto-correlation function, which would lead to the tracking ambiguity problem. To deal with this problem, this paper proposes an unambiguous tracking method based on weighted discriminator function (WDF). This method uses the discriminator functions of noncoherent early minus late power (NELP) and sub carrier phase cancellation (SCPC) to generate a linear WDF without no false-lock points. In addition, a simplified version of the proposed WDF method is also provided for interoperable application. The theoretical code tracking error in thermal noise is derived out and verified. The performance of the proposed WDF is evaluated and compared with SCPC and pseudo correlation function methods with the help of simulation. Results show that our method has a significant improvement in code tracking accuracy. Not only the ambiguity threat is efficiently removed, but also the outstanding performance of DCEM signal is maintained.     

基于高增益接收系统的Galileo E1信号质量评估方法研究

Galileo系统在E1频点采用Interplex调制方式播发导航信号,由于缺乏E1信号功率分配和伪码序列等先验信息,一般的研究人员只能开展有限的信号质量特性研究.针对该问题,提出一套基于高增益天线的空间信号质量评估方法,实现了E1授权信号的解析,完善了E1信号评估体系.运用相关功率法来解决信号分量功率比问题,采用跟踪结果解决相位偏差估计问题,提出加权组合平均和码相位平均相结合的新型时域波形分离方法,克服了电文和码多普勒对时域波形特性评估的影响,采用S曲线过零点偏差（S-curve offset Biases,SCB）等参数进行信号测距偏差定量评估.通过该方法对Galileo GSAT-0214卫星进行了评估,结果显示：该卫星E1各信号分量SCB小于0.2ns,测距性能优异,其复用效率达到了97.8%,优于GPS L1信号和北斗三号系统（BDS-3） B1信号.