基于Matlab轨道移频信号检测的仿真分析

在检测仪器内存和FFT计算长度有限制的情况下,为进一步获得较高的频率分辨率,则需对有用频段进行选频细化分析.将带通抽样技术与Zoom-FFT频谱细化技术相结合,并用Matlab软件对国产18信息轨道移频信号的检测算法进行了仿真验证,表明该检测算法是完全可行的,同时也验证了移频信号基本参数确定方法的正确性,为设计轨道电路移频信号检测仪表提供了依据.     

铁路移频键控信号的高精度检测

移频键控信号的载频和低频调制频率具有多样性和频率值跨度较大等特点,但存在频谱泄露的问题.为了很好的获得较高精度的采样频谱值,利用欠采样技术对移频键控信号采样,频率分辨率相同的情况下,大大缩小了采样点数N,减小了快速傅里叶变换的运行时间,提高了信号处理的实时性.通过加汉宁窗,能够使旁瓣互相抵消,消除一定的高频干扰和漏能,在加汉宁窗的基础上进行校正还原,得到高精度的轨道移频信号参数.仿真结果表明:此方法能够检测出国产18信息移频键控信号和UM-71移频键控信号的载频、低频和幅值,载频误差在0.02Hz之内,低频误差在0.003Hz之内,幅值误差在0.1%之内.在欠采样的基础上,采用窗函数频谱校正方法能够较高精度地检测出轨道移频信号.     

频谱修正与还原方法在轨道移频信号检测中的应用

在轨道移频信号的参数检测中,为了达到较高的检测精度,满足良好的实时性要求,提出了以快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）算法为基础的频谱修正与还原的方法.在低分辨率频谱中,通过谱线位置插值和谱线幅度合成,将泄漏状态下的频谱还原为接近无泄漏状态,实现移频参数的准确、快速获取.与传统的频谱细化算法相比,该方法具有兼顾检测精度与实时性的优点.利用Matlab对该检测方法进行仿真分析,证明该方法有效、可行,为轨道移频信号检测仪的设计提供了依据.     

辅助定位卫星多普勒频移特性

提出了一种通用意义上的全球定位系统（GPS）信号多普勒频移估计方法. 采用几何标量分析方法,建立了地心地固坐标系（ECEF）中GPS信号多普勒频移分析模型,计算了卫星可见地心角、卫星轨道角速度和卫星可见区间,推导并分析了多普勒频移关于接收机最大可见仰角、卫星轨道角速度和卫星可见时刻开始所经历的时间等参数的变化规律．研究表明,该模型适用性和准确性高,可以满足辅助全球定位系统（AGPS）终端侧精确估计多普勒频移参数的要求.     

频域内插算法的铁路移频键控信号分析及仿真

移频键控信号具有载频和调制频率都不唯一的多频特性,在傅氏变换后有频谱泄露的问题.讨论了产生频谱泄漏的本质原因.采用频域内插算法求出真实频率和其相邻离散频点的插值,利用此插值恢复出信号的真实频率,结合移频键控信号的频域特性,检测其参数特征值.仿真结果表明：文中方法能够检测出国产18信息移频键控信号和UM-71移频键控信号的载频和低频调制频率,载频误差在0.2Hz以内,低频调制频率误差在0.03Hz以内.     

低轨道卫星随机接入系统中多用户检测算法

针对快速时变信道导致低轨道卫星随机接入中多用户检测性能恶化的问题,提出了克服大多普勒频移的多用户检测算法．算法采用基扩展模型建模各用户的信道,通过最大似然法联合求解各用户的基系数,接着利用基系数拟合出各用户信道,然后重构所有干扰用户分组并进行干扰消除,最后对干扰消除后的剩余信号进行译码．利用译码比特及各用户训练块和已检测用户数据重复进行信道估计及干扰消除,以提高用户分组的检测概率．仿真结果表明,该算法相对已有算法在误包率、信道估计均方误差及吞吐量性能方面均有明显提升．算法能够有效的工作于具有较高信噪比及大多普勒频移的低轨道卫星多用户场景．     

利用数控移相器实现连续移频技术研究

通过分析数控移相器的特点,给出了利用数控移相器实现对输入射频信号进行移频的基本方法;提出了一种进行连续移频的方法,设计并实现了数控移相器控制系统。测试结果表明:该方法实现简单,控制稳定,移频精度高。     

基于全数字移相锁相法的微弱信号检测器

为改善现有相关锁相检测的相位差不可控性,克服模拟移相电路易受干扰、功耗大等缺点,提出一种基于全数字移相锁相的微弱信号检测方法,将一路模拟相关信号改进为具有频率遍历和同频移相的全数字参考信号,结合锁相相关检测对低信噪比(signal noise ratio, SNR)的微弱信号进行提取。利用直接内存存取(direct memory access, DMA)技术传输参考信号和待测微弱信号,并通过模数转换器(analog to digital converter, ADC)和数模转换器(digital to analog converter, DAC)实现高速率、低功耗的同频数据转换。测试表明,在90 dB的强噪声环境下,该方法可检测有效稳定的最低SNR为-46 dB的微弱信号,可对高噪声环境的工业厂房的无源扬声器进行高精度质量检测。     

基于全数字移相锁相法的微弱信号检测器

为改善现有相关锁相检测的相位差不可控性,克服模拟移相电路易受干扰、功耗大等缺点,提出一种基于全数字移相锁相的微弱信号检测方法,将一路模拟相关信号改进为具有频率遍历和同频移相的全数字参考信号,结合锁相相关检测对低信噪比(signal noise ratio, SNR)的微弱信号进行提取。利用直接内存存取(direct memory access, DMA)技术传输参考信号和待测微弱信号,并通过模数转换器(analog to digital converter, ADC)和数模转换器(digital to analog converter, DAC)实现高速率、低功耗的同频数据转换。测试表明,在90 dB的强噪声环境下,该方法可检测有效稳定的最低SNR为-46 dB的微弱信号,可对高噪声环境的工业厂房的无源扬声器进行高精度质量检测。     

MIMU辅助旋转弹丸GPS接收机跟踪环路设计

在GPS导航定位系统中,多普勒频移直接影响接收机的跟踪性能.为了克服多普勒频移的影响,对高速旋转的弹载单天线GPS接收机跟踪环路进行了研究.分析了弹丸旋转产生的复杂多普勒频移的影响因素,给出了多普勒频移的数学模型,提出采用MIMU估计多普勒频移的方法设计二阶载波跟踪环路,建立了环路的模型,并对环路的跟踪性能进行了MATLAB仿真.结果表明:MIMU辅助的跟踪环路与无辅助的跟踪环路比较,带宽窄,能有效地抑制噪声干扰,较好地实现了对旋转信号的跟踪.