一种低成本的PN码捕获方案

DS/CDMA通信系统中,只有完成了PN码的同步和捕获,系统才能正确工作.为此,提出一种PN码串行搜索多驻留时间捕获方案,并进行了系统仿真.仿真结果表明,该方案在有限增加电路复杂程度的基础上,能较大缩短捕获时间,提高系统性能.     

一种大步进伪码快速捕获方法的研究

在无线电导航系统中,低信噪比的情况下长伪码序列的快速捕获和重捕成为系统必须解决的一个重要问题.针对该问题,提出了一种大步进伪码快速捕获方法,并给出了大步进伪码快速捕获的原理和实现方法,详细分析了该方法的检测概率、虚警概率和平均捕获时间.该方法易于采用大规模集成芯片和数字信号处理算法实现且已经应用到实际接收机系统中,仿真结果和实践证明该方法具有较快的捕获速度,捕获灵敏度高,能够在低信噪比下稳定工作.     

基于多杂波分布模型的自适应单元平均恒虚警检测

针对机载预警（AEW）雷达多杂波分布模型的恒虚警检测问题，提出一种自适应单元平均恒虚警（ACA-CFAR）检测方法．这种检测方法是在经典CA-CFAR检测方法基础上加入自适应判断选择背景参考子窗的一种CFAR处理方法．它是根据杂波功率水平的变化选择背景杂波单元，在此基础上结合CA-CFAR检测方法实现检测．仿真结果表明，ACA-CFAR恒虚警检测方法在均匀背景和多目标背景下均具有较好的检测性能，并且运算量小．     

基于空时自适应处理的恒虚警检测算法研究

研究了广义似然比检验和自适应匹配滤波器两种恒虚警检测算法,揭示了它们与空时自适应处理之间的内在联系,文中比较了广义似然比作自适应匹配滤波器的检测能力,并通过仿真研究了自适应匹配滤波器检验统计量在１ＤＴ－ＳＡＰＴ ３ＤＴ－ＳＡＰ处理器上的应用结果。     

一种基于并行相关器组的PN短码捕获方法

CDMA2000 1x EV—DO前向链路导频信道为时隙突发模式,针对突发长度短的特点设计了一种基于并行相关器组的PN短码捕获方法。每组相关器对导频时隙进行串行搜索,并行相关器组对所有的相位偏置遍历后,对相关值择大判决获得当前小区的扰码。给出了加性高斯白噪声信道下,单个小区和双小区的仿真结果。该方法仅需较少的硬件资源,而且避免了门限值的选取,能够适应复杂的无线传输信道,实现较为简单。     

一种低信噪比环境下的PN码捕获策略

本文提出一种在CDMA系统中称为多符号累加斜率法的PN码捕获方法，在保证很高的捕获灵敏度的前提下，可获得大的动态捕获范围。     

Weibull杂波背景下扩展目标的恒虚警率检测

针对高分辨雷达检测问题，提出了一种基于高分辨雷达Weibull背号下单脉冲双参数恒虚警率（CFAR）检测方法，并对该方法进行了理论、参数估计等方面的分析．理论分析和仿真结果表明，该方法对高分辨雷达具有较好的检测性能．     

PMF-FFT的PN码捕获方法分析及仿真

为了解决PN码捕获时间长与资源消耗大的问题,分析了基于PMF-FFT的捕获方法.该方法是使用一组部分相关器结合快速傅立叶变换进行PN码捕获,可以将码相位和多普勒频移的二维搜索变为码相位的一维搜索,从而大大减少了捕获时间.推导了该算法的理论,并在MATLAB平台上实现了PN码捕获的仿真以及性能分析.理论分析和仿真结果表明该方法的平均运算量减少了20%,相关峰值增加7倍以上,可以实现对扩频信号的快速捕获.同时在信噪比低至-15 dB时能较好地完成捕获,该方法具有良好的抗干扰性能.     

基于DSP＆FPGA的DS／SS伪码快捕系统研究

为了探讨PN码的快速捕获问题,依据直接扩频系统中并/串结合的伪随机码快速捕获工作原理,对系统的检测概率和虚警概率作了分析,提出了一种基于DSP&FPGA的并/串结合的伪随机码快速捕获的数字化实现方案。该方案充分利用了FPGA器件的快速性和DSP芯片灵活性特点,与目前通信设备向数字化,智能化,软件化方向发展的趋势相一致,为快速捕获的数字化实现提出了新的思路。     

一种基于GPS C/A码引导的P码捕获方法

针对GPS系统P码(Precision Code)信号多普勒频移大、码周期长和速率高的特点带来的捕获慢且资源消耗较多的问题,提出了一种新的基于GPS C/A(Coarse/Acquisition Code)码引导P码捕获的方法。系统首先完成C/A码捕获,然后向新型P码发生器置入引导信号zv_set,在接下来的第1个1.5s码周跳变沿对V1和V2置入计数初值;在码同步信号的驱动下,V1和V2进行循环计数,等到V2=0时,P码码值正确,返回引导完成标志。通过仿真分析,该方法资源占用率减少了50%。结果表明该方法可有效避免繁琐的运算,适用于星载GPS双频导航接收机设计。     

复合系统新型双级捕获方案及性能分析

针对基于互补序列的改进型通信测距复合系统中链接序列特殊的结构,提出了一种全新结构的双级伪随机噪声序列快速捕获方案--"匹配滤波 滑动相关"模式.该双级捕获方案利用匹配滤波器和滑动相关器分别对链接序列的内码和外码进行分离式捕获.重点对捕获方案的工作原理、平均捕获时间进行了理论推导与仿真分析.仿真结果表明:与单级捕获方法相比,改进的双级伪随机噪声序列捕获方案捕获实时性能(平均捕获时间)和抗白噪声特性有很大的提高.     

GPS信号快速捕获方案中门限设定算法

针对GPS信号快速捕获方案中的门限计算复杂问题,采用聂孟-皮尔逊准则,以发现概率为性能指标,对基于非相干累加和相干累加相结合的GPS信号快速捕获算法的性能进行了详细的理论推导,给出了高低信噪比下通用的判决门限计算方法,并通过系统仿真对理论结果进行了验证.对实际情况中概率分布的合理近似使理论分析过程得以简化,使得判决门限的计算复杂度大大降低.     

基于恒虚警的信号检测迭代算法

提出了在信号检测中利用恒虚警估计噪声特性的迭代算法,该算法能够在信噪比达到一定值的情况下,比较准确地检测出中频信号包含的有用信号的数量及其中心频率。算法的基本思想在于在未知情况下估计信号中噪声统计特性,利用估计的噪声统计特性将信号和噪声分离,从而获得实际信号的数量、带宽、中心频率等基本参数。仿真结果表明该迭代算法计算简便,且具有较好的适应性。     

分布式MIMO雷达双门限GLRT CFAR检测

在分布式多输入多输出雷达目标检测中,为降低融合中心与局部雷达站之间的数据传输率,提出了一种双门限广义似然比恒虚警率检测算法.首先对局部广义似然比检验统计量进行第一门限判断,将过门限的局部检验统计量传送给融合中心.然后在融合中心进行融合检测,与第二门限比较得到判决结果.推导了双门限广义似然比检测器的虚警概率闭式解.仿真结果表明,双门限广义似然比检测算法在降低数据传输率的同时能保证较好的检测性能.     

Improved Ship Target Detection Accuracy in SAR Image Based on Modified CFAR Algorithm

基于修正CFAR算法的高精度SAR图像舰船目标检测

王勇,郭天骄

(哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院,哈尔滨 150001)

创新点说明：

本文基于舰船目标实测数据SAR成像结果,提出一种新的二维SAR图像舰船目标检测算法,具体创新性可说明如下：

1）首先使用Otsu算法大致确定舰船目标的大小,进而自适应地确定CFAR滑动窗的尺寸,使算法更有普适性。

2）介绍了CFAR算法的改进形式,在提高运算速度的同时大大提升了检测效率。

3）所用的综合算法包含了形态学分割算法,解决了传统Otsu、CFAR算法不能处理多目标融合、角反射过强等问题,降低了漏警概率。

研究目的：

传统CFAR舰船检测算法效率低、无法根据图像分辨率和舰船目标大小来确定滑动窗大小,而且无法解决多目标融合等问题,基于此,本文设计一种综合算法可解决基于SAR图像的舰船目标检测问题。

研究方法：

1）对图像进行Otsu二值分割处理,量取分割后的每个区域的尺寸;

2）采用改进的CFAR算法,将积分运算简化为求和迭代运算,将阈值初始化为二倍窗内灰度值均值,窗大小根据Otsu算法分割后的每个区域的长宽来确定;

3）对经过CFAR算法后的图像进行形态学开运算处理。开运算算子采用一条线段,长度同样根据Otsu算法分割后的每个区域的长宽来确定。

结果：

1）说明了SAR图像进行Otsu处理后的图像特点,以及Otsu算法可以迅速获得舰船目标大小的优点。

2）给出了改进的CFAR算法的计算流程,此算法能够根据上一步估计的舰船目标大小来调整滑动窗大小,计算高效迅速,而且比较精确。

3）采用形态学开运算算法,并能根据Otsu算法分割后的每个区域大小来确定开运算算子,开运算处理后融合的多目标彼此分离,强角反射得到了去除,降低了漏警概率和虚警概率。

结论：

对于一幅含有舰船目标的SAR图像,可以通过Otsu、CFAR、开运算处理来进行舰船目标检测,降低漏警概率和虚警概率,提高算法的普适性和精确性。此外,通过对CFAR算法改进可大大提升运算效率。本文的研究结果对SAR舰船目标检测算法的实际应用奠定了良好的理论和实验基础。

关键词：舰船检测,Otsu算法,恒虚警检测,开运算

     

New Acquisition Algorithm for Direct Sequence Spread Spectrum Signals

Aiming at improving acquisition performance for direct sequence spread spectrum (DSSS) signals, a new acquisition algorithm based on fast Fourier transform (FFT ) is proposed. The code phases are parallel searched throughout the Doppler freq uency domain. Since the influence of Doppler frequency errors on peak-to-avera ge ratios of correlation power shows a pattern similar to the sinc function, it is our belief that by judging on peak-to-average ratios for different Doppler frequency errors false alarm prob...     

理想功率控制多用户DS-UWB信号捕获性能分析

分析了理想功率控制的多用户环境下DS-UWB系统采用串行搜索策略的捕获性能.对于多用户干扰,当干扰用户多时,根据中心极限定理,检测器输出端的多用户干扰可近似为一个高斯随机变量,推导了一定干扰用户下系统检测概率和虚警概率的闭合表达式,在给定的信噪比和一定的捕获门限下,求出捕获时间的均值和方差.数值结果表明,不同数目的多用户干扰下,系统的最佳平均捕获时间近似相同.