基于不同伪随机码调制的光纤激光测距系统

在高速伪随机码调制和光子计数技术的激光测距系统中,采用不同的伪随机码,在光纤延时的方法下开展了基于不同伪随机码调制的测距实验并与M序列伪随机码进行对比。结果表明在相同的入射条件下,M序列伪随机码具有更好的信噪比和测距精度。搭建了实际测距平台并开展了室外测距实验,在10阶M序列伪随机码,1GHz调制速率,发射光输出峰值功率12.1W,测量768.5m远的目标时,得到3.2cm的测距精度。     

用于噪声干扰的伪随机噪声源

分析调相信号特性，得到噪声调制信号的特征要求，通过对ｍ序列伪随机码的分析，提出几种比较现实的以ｍ序列伪随机码为核心的产生伪随机噪声频谱的方法，可使用ＦＰＧＡ实现，可用计算机设计、仿真。     

基于FPGA的扩频信号发生器的研究与设计

文中以直接频率合成和伪随机码的设计与实现为中心,对扩频通信的基本理论、信号源的总体结构、伪随机码等问题进行了深入的分析和研究,并给出了模块的FPGA硬件实现方案。分析和测试结果表明,直接数字合成DDS技术产生码的时钟精度高、稳定度好;平衡BPSK调制器载波抑制良好、信号杂散较小、频谱分布及主旁瓣比接近理论值。     

一种基于相位测量的快速高精度大范围的激光测距法

为满足快速、高精度和大范围的激 光测距需求,分析了现有单频和多频相位激光测距方法存在的 问题,提出了基于降频及高精度测时技术的 相位激光测距方法,并根据测距 要求以及按照测尺频率、测时精度和参考频率的顺序建立了测距系统参数选择模型,进而 按照测距参数需求搭建了实 验系统。实验表明,在300kHz单频测尺、260kHz参考频率和50ps测时精度条件下,实验系统具有500m测距范围、1.08mm 测距精度和0.03～0.04s测量速度,可为快速、高精度和大范围测距 奠定基础。     

高噪声高精度时间相关单光子测距系统性能研究

为弥补伪随机码调幅测距系统性能研究的不足,采用可编程逻辑器件实现1GHz和2.5GHz速率的伪随机码发生器。实验系统以50m为测试距离,针对两路伪随机码光子到达时间点,采用快速傅里叶变换算法得到互相关波形。在此基础上,建立互相关波形的数学模型,采用参数估计法,运用马尔可夫技术完成参数迭代,重构距离波形,得到距离估计值。实验结果表明,伪随机码为1的比例为1%,探测到的光子计数率为2×106 s-1;低背景噪声下,积分时间和信噪比成正比,与理论相符;高背景噪声下,随着积分时间的增大,采用该方法估计的距离值标准差比峰值距离标准差的增大速度缓慢,整体距离精度高于峰值距离精度。积分时间为0.001s时,2.5GHz码速测距的精度从7.3cm提高到4.62cm。另外,该方法估计得到的1GHz的距离精度仍然低于2.5GHz的距离精度,同等速率下,可降低噪声对距离精度的影响。     

采用高速伪随机码调制和光子计数技术的光纤激光测距系统

在高速伪随机码调制和光子计数技术的激光测距系统中,将1 550 nm光纤激光器的伪随机码调制速率从622 MHz提高到1 GHz,利用光纤延时方法开展了两种调制速率下的测距实验并进行性能验证和对比。采用10阶M序列伪随机码和探测效率为10%的同一个InGaAs/InP雪崩光电二极管,入射到探测器的信号光能量均为1.9410-17 J时,得到二者的系统信噪比基本一致,但在高调制速率下系统的测距精度提高了1.58倍,基本符合理论计算结果。搭建了实际测距平台并开展基于1 GHz调试速率下的室内测距实验,当测量距离约为4.5 m的高反射目标时,得到2.1 cm的测距精度,该实验结果为室外测距实验提供了参考依据。     

采用模数转换技术提高脉冲激光测距的测时精度

针对脉冲激光测距中计数量化误差影响测时精度的问题,本文提出了采用模数转换技术提高测时精度的方法,并进行了可行性与精度分析,理论与实践结果均表明,该方法易于实现,能够容易地将计数量化误差减少若干个数量级。     

一种基于直接序列扩频技术的矿井应急通信系统设计及仿真

采用扩频信号进行通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以增大带宽来降低信噪比.在阐述扩展频谱通信技术的基本理论和实现方法的基础上,详细介绍了直接序列扩频以及伪随机码m序列原理、产生m序列的条件.继而提出了若干种矿井应急通信系统的具体设计方案,并利用MATLAB/Simulink软件平台对该系统进行了仿真及分析.结果表明,该...     

基于伪随机码调制和单光子计数的光纤激光测距研究

开展了基于伪随机码调制和光子计数的1550 nm光纤激光测距技术研究,研制了一套测试实验系统。为了克服常规InGaAs单光子探测器由于抑制后脉冲而导致的探测速率低的问题,系统采用离散放大光电探测器作为单光子探测器件,单光子探测速率可达100 MHz。在室温,偏置电压53 V,伪随机码序列长度81.91μs时,系统探测灵敏度可达-83.6 dBm。在不同信号功率及伪随机码序列长度情况下,对系统性能进行了测试。在伪随机码序列长度163.83μs,信号平均功率-78.6 dBm时,系统测距精度可达12.7 cm。根据实验结果,推算出一套星载条件下的系统参数。     

GPS中伪随机码生成原理的研究

目前,伪随机码在扩频通信中的应用非常广泛,这一技术也在卫星导航系统中得到了利用。在GPS中,导航卫星向用户发送的导航定位信号,就是利用伪随机码传送导航电文的调相信号。基于伪随机码的产生原理,详细论述了GPS中伪随机码的生成方法,并用MTALAB中的SIM-LINK工具箱对GPS中的伪随机序列的生成进行了仿真。此仿真方法简单直观,值得借鉴。     

伪随机码的盲信源分离方法

根据伪噪声通信及伪随机码的相关特性,提出一种采用盲信源分离方法从伪码扩频信号中分离不同伪码序列的方法,并探讨该方法在CDMA监听系统中的应用。采用该分离方法能快速准确地分离和识别不同用户的伪码特征,来获得该用户的语音或数据信息,具有很好的应用前景。     

基于平衡Gold码的TH-UWB系统性能分析

针对有码间干扰的跳时脉冲脉位调制超宽带(PPM-TH-UWB)通信系统,为了在不增加系统复杂度的前提下,提高系统抗码间干扰的性能,研究了基于平衡Gold码的Rake接收机的性能,并在IEEE 15.3a UWB信道下对采用平衡Gold码作为跳时序列的Rake接收机和采用传统伪随机序列的Rake接收机的误比特率进行计算机仿真比较,结果表明:采用平衡Gold码作为跳时序列,Rake接收机得到明显改善,而且码间干扰越严重,性能提升越显著。     

伪随机交织器的FPGA设计与实现

首先分析了伪随机交织器在Turbo码中的重要作用,讨论了交织器的设计准则,给出了一种采用m序列的伪随机交织器的硬件电路实现方案。设计中利用Matlab平台上的DSPBuilder工具实现伪随机算法,并基于开发软件QuartusII进行了程序设计、功能仿真和综合。该交织器具有易于实现、占用硬件资源少、适应数据可靠性传输等优点。     

Code tracking performance analysis of GNSS signal in the presence of CW interference

Continuous wave (CW) interference can cause severe performance degradation of global navigation satellite system (GNSS) receiver. In analysing the code tracking performance of pilot channel under CW interference, the signal spectrum consists of discrete spectral lines and the interference term of the correlator output shows the characteristics of direct current or sine. Thus the traditional assumptions that the interference obeys the Gaussian distribution and that the spectrum of the signal is continuous no longer hold. Considering this fact, this paper presents the analytic expressions of the code tracking error bound for the early-minus-late power (EMLP) discriminator and the dot-product (DP) discriminator. The derived expressions can be used to assess the susceptibility of code tracking performance under CW interference for the pilot channel of GNSS signals. Then the GPS L5 signal is taken as an example of the application of the derived mathematic expressions. The effects of finite front-end bandwidth, correlator spacing, and discrete spectrum of pseudo-random noise (PRN) code on performance are discussed. It is shown that the code tracking performance can be improved by choosing proper receiver parameters and some of the L5 codes are more vulnerable to the interference compared with the average level.     

Real-time generation of bit-wise parallel representations of over-sampled PRN codes

An algorithm has been developed that maps pseudo-random number codes onto a set of sample times and stores the results in a bit-wise parallel format. It allows bit-wise parallel software correlation of code-division multiple-access signals to be carried out using long pseudo-random number codes. Bit-wise parallel algorithms speed up software correlation by operating in parallel on multiple samples. The new algorithm uses table look-ups to over-sample a pseudo-random number code. It reduces the PRN code memory requirements of a GPS software receiver by a factor of 3.8 or more, maintains operational efficiency, and keeps code distortion low.     

CDMA通信中多址序列相关性的研究及仿真

扩频序列设计和选择是码分多址(CDMA) 扩频通信的关键技术之一,扩频码序列的设计就是构造不同结构的具有良好相关性的伪随机序列来满足CDMA 系统的要求.现主要研究了应用于CDMA通信中的m序列、Gold序列和Kasami序列的原理、性能和构造方法,且基于MATLAB软件M语言编程以上序列的实现和相关性分析,并比较了其各自特点分析了其在不同环境下的适用性.     

CDMA通信编码研究

扩频序列设计和选择是码分多址(CDMA)数字蜂窝移动通信的关键技术之一。扩频码序列的设计就是构造不同结构的具有良好特性的伪随机序列来满足CDMA系统的要求。目前研究最深入的和使用最多的是m序列和Gold序列及Walsh序列。文中从理论上和工程实用角度对扩频序列(m序列、Gold序列及Walsh序列等)的性能和特点进行了分析,同时给出了m序列、Gold序列及Walsh序列等的形成方法。     

中频数字化直接序列扩频接收机的实现

给出了统一信道直接序列扩频通信系统的中频数字化接收机的实现方案。采用该方案所实现的直接序列扩频通信系统的载波与伪随机码的捕获分别采用了FFT辅助捕获技术,载波的跟踪采用了数字CPAFC环路牵引,数字COST-AS环路精确跟踪技术,伪码跟踪采用的是数字DLL环路实现。系统中I通道采用可编程GOLD扩频,Q通道采用截断m序列直扩,并置截断m序列与GOLD码具有相同速率、倍周期的关系,以简化系统伪码的同步电路设计。最后,讨论了该系统应用于扩频测距时,测量数据的"置中值"处理方法。     

用投影滤波滤除伪码体制引信中的AM-FM干扰

在介绍正交投影滤波基本原理的基础上,具体分析在伪码体制引信中采用投影滤波滤除AM-FM干扰信号的方法,并对各种情况进行仿真分析,最后详细推导投影滤波后相关器的输出SNR。结果表明,用投影滤波方法既能有效地滤除伪码体制引信中的FM干扰,也能很好地滤除AM-FM干扰,从而有效提高相关器的输出SNR,而且不会导致接收端所期望的伪码的失真,但干扰参数的估计误差对滤除AM-FM干扰的影响较大。