基于PMF与FFT的扩频伪码快速捕获方法

提出了基于部分匹配和FFT相结合的扩频伪码快速捕获方法,该方法利用部分匹配滤波器对输入的扩频数据进行分段处理,然后对输出结果进行FFT运算,推导了部分匹配滤波器和FFT相结合的快速捕获数学公式,并进行了MATLAB仿真.仿真结果表明:相比较传统的滑动相关捕获方法和FFT快速捕获方法,该捕获方法具有捕获时间短,捕获精度高的优点,能够适用于多普勒频移较大情况下的扩频伪码快速捕获设计.     

一种改进的伪码捕获方法

本文在传统的并行伪码捕获的基础上,提出了一种基于折叠匹配滤波器的伪码捕获的方法,提高了捕获速度,减少了资源利用,其性能优于传统的伪码捕获方法,可行性在实际中已经得到了验证。本文先给出了折叠匹配滤波器详细的系统设计,最后给出了折叠匹配滤波器优化设计的方法和建议。     

基于FFT的电力系统谐波分析

非线性元件的大量使用使得电力系统谐波日益增多,造成过电压、过负荷等问题,而谐波的监测和分析是治理谐波的前提条件,对此利用快速傅里叶变换 FFT 对构造的四种电力系统信号模型进行频谱分析.结果表明,FFT可很好地识别幅值固定不变的谐波分量,并可抑制系统中高斯白噪声的干扰,但在谐波幅值发生变化或信号频率不固定时,并不能准确获取信号频谱,需对其进行改进研究。     

基于FPGA的大频偏扩频信号快速捕获算法设计

星载扩频应答机的数据比特与扩频码是异步的,由于传输系统噪声及多普勒频移的影响,会引起接收扩频码与发送扩频码相关峰值的衰减,导致捕获性能下降。传统的捕获技术通常存在算法复杂度高,捕获速度慢,难以适应上百千赫兹大频偏的要求等问题。本文提出了一种将扩频序列截成两段分别作相关运算的扩频序列搜索法,并结合信号平方和FFT环进行大频偏锁频的捕获方案,有效抑制了相关峰的衰减,提高了伪码捕获性能。MATLAB仿真及FPGA板级测试表明,本文所提出的扩频信号捕获方案能够对抗高达±300 kHz的多普勒频移,平均捕获时间约为95 ms。另外,该算法的FPGA实现与传统结构相比节省了约47%的LUT、43%的Register以及一半以上的DSP和BRAM资源,在资源受限的实时通信系统中具有很大的应用价值。     

GPS信号捕获跟踪环路的研究及实现

捕获跟踪环路的设计是GPS接收机设计中的关键技术之一。本文首先阐述了扩频通信系统中捕获与跟踪的基本原理;重点阐述了GPS信号捕获跟踪通路的整体设计方案,详细论述了捕获跟踪模块中初始态、捕获态、同步态及保护态的设计及实现;最后给出了仿真结果和基于FPGA验证的测试数据。运行结果表明设计的捕获跟踪环路功能正常,性能可靠,可完成GPS信号的捕获和跟踪。     

基于加窗插值FFT算法的间谐波检测方法研究

电网中间谐波的存在,会对电能质量以及供电可靠性带来不利影响,故准确检测间谐波对电力系统稳定运行意义重大。根据间谐波特性,在一般FFT算法基础上,提出了基于加窗插值FFT算法的间谐波检测方法。通过分析对比不同窗函数的特点,选取检测精度较高的Hanning窗作为所加分析窗,同时确定所加窗函数的宽度及采样周期,可准确检测出系统中的谐波及间谐波。在MATLAB环境下仿真得到一般FFT算法及加窗插值FFT算法对谐波和间谐波的检测结果,通过对所得频率和幅值估计结果的对比分析可知,加窗插值FFT算法检测精度更高、实用性更强。     

高动态扩频信号快速捕获技术研究

主要研究了两种高动态扩频信号快速捕获的方法,即基于FFT的频域（载波）并行捕获法和基于FFT的时域（伪码）并行捕获法,并使用MATLAB进行了仿真和比较。仿真结果表明：基于FFT的频域并行捕获可捕获较大的频偏并跟踪一定的频率变化率,可用于卫星变轨等高动态、高加速度等飞行过程。而基于FFT的时域并行捕获可快速捕获码相位,用于在轨飞行的飞行器,可根据轨道参数提前预报其多普勒频偏,但同时需要精密测距的飞行过程。     

基于FFT的电压波动与闪变测量算法

电压波动与闪变是电能质量的一个重要指标,准确地对其进行测量具有重要的意义.本文对基于快速傅里叶变换(FFT)的电压波动与闪变测量算法进行了深入的研究,利用该算法采用C语言编程,实现了基于LabWindows/CVI虚拟仪器的电压波动与闪变的测量,给出了测量软件流程图和细节说明.最后对测量结果进行了验证,并分析了产生误差的原因,通过对计算出的瞬时闪变值进行修正,可以使该算法的计算结果与IEC标准一致.     

数字下变频FFT及其在频谱分析仪中的实现

针对传统频谱分析仪中实现快速傅里叶变换(FFT)时遇到的运算量、存储量和处理速度之间的矛盾,本文提出了一种基于数字下变频的FFT技术.该技术先对数字中频信号实现数字下变频,然后再进行FFT处理,其结果使得运算量和存储量都大幅度降低.在某新型频谱分析仪中,该技术被成功地应用在基于TMS320C6701型DSP的数字信号处理系统中,经过处理时间的比较和分析,结果表明该技术能够极大地提高系统的实时性.     

大频偏低信噪比下直扩系统中的PN码捕获研究

本文研究大多普勒频移低信噪比情况下直扩系统中的PN序列捕获问题,评估了频偏及不同相关长度对匹配滤波器输出相关峰值的影响,分析了使用分段匹配时系统抗频偏性能以及对检测概率的影响.采用多次最大值技术避开了判决门限问题,并计算了采用此种方式时系统的检测概率,提出了一种新的频率-相位二维搜索的策略,减少了PN码捕获的时间.     

直接序列扩频发射系统的FPGA实现

本文阐述了扩频技术的基本原理,提出了一种基于FPGA的直接扩频序列发射系统的实现方案,采用VHDL语言、Altera公司的集成开发环境Quartus II和Stratix系列芯片,完成了对直接序列扩频发射系统的软件仿真和硬件电路设计.该系统采用了直接数字频率合成技术(DDS)和并发处理技术,提高了系统的性能和处理速度,较大程度地减少了硬件延时.     

利用加窗FFT和IFFT实现Hilbert变换

电力系统无功功率测量中,Hilbert变换方法应用较为广泛.传统的基于DFT和IDFT的Hilbert变换法计算时间长,实时性差且精度有待进一步提高.文中提出一种基于加窗FFT和IFFT的Hilbert变换新方法,具体实现过程为:对原始信号加窗;将加窗信号累加到一个周期并进行FFT运算,得到信号各次谐波参数;对处理后的...     

自适应伪码捕获中的一种CFAR检测法

基于传统恒虚警检测提出一种自适应伪随机码捕获系统的删除恒虚警检测概率模型。删除滑动窗中超过预先设置的删除门限的强信号分量,余下的分量取平均形成判决门限,只要删除门限设置合适,该模型抗多径效应的性能便较传统方法有较好改善。分别比较了该新模型与传统模型在均匀噪声和多径干扰下的性能,得到该新模型适用于低信噪比、低耗的快速自适应PN码捕获系统的结论。     

扩频导航接收机全数字伪码跟踪环性能研究

针对无线电导航系统中全数字伪码跟踪环路进行了研究,分析了直接扩频序列的自相关特性,给出了伪码鉴相特性曲线,建立了伪码跟踪环路模型,运用不动点理论对鉴相特性曲线中的非线性区域跟踪性能展开了研究,得到了二阶全数字超前-滞后环的环路特性,给出了跟踪环路稳定的参数设计条件和环路最佳收敛时的参数要求,并对不同参数下的伪码跟踪环路性能进行了仿真。仿真结果表明:只有当伪码相位初始误差在收敛域时,跟踪环路才能最终稳定于零,而收敛域的大小则随着环路增益的增大而增大。     

多进制编码扩频系统性能的仿真研究

对多进制扩频系统进行了概括分析,重点指出该系统中同步路和正交路之间的相互影响是基带数据的编码扩频方式造成的.接下来证明了将待传送的数据进行正交编码后,再乘以一个具有良好自相关特性的长扰码序列,会减弱同步路与正交路之间的相互影响.并提出多进制扩频系统需要更高的捕获精度用以正交路解调数据.最后通过MATLAB仿真验证了结论的正确性.     

基于布莱克曼窗的双窗全相位傅里叶谐波分析

为了提高谐波和间谐波的参数估计精度,本文提出了基于布莱克曼窗的双窗全相位傅里叶新算法。该方法首先将输入数据分为N段,每段数据加两次布莱克曼窗,然后对新形成的N点数据分段进行傅里叶变换;进而,利用全相位傅里叶和传统傅里叶的谱分析结果,对全相位谱分析结果进一步校正,从而得到精度更高的谐波及间谐波估计结果。相比于其他如加汉宁窗的方法,本文提出的新方法有更高的信号参数估计精度。因不受谐波及间谐波频率范围的影响,本文方法可以应用于同步相量测量设备中,实现对于所有谐波的准确检测。仿真结果验证了本文方法的有效性。     

电力谐波检测FFT数字逻辑的设计与实现

为实现运算高速、强数据吞吐能力的快速傅里叶变换FFT(fast Fourier transform)运算处理器,探讨了基于现场可编程阵列的电力谐波检测FFT数字逻辑的设计方法.该逻辑设计采取了层次化自顶向下的设计模式,对蝶形运算、地址发生、工作存储单元等各模块进行了硬件语言描述,并通过采用复用逻辑及流水线技术,平衡了面积与速度的要求.在电力谐波检测仪原型应用的测试表明,该FFT运算逻辑可稳定运行在60MHz,单帧数据的处理时间为38 μs,流水线操作延迟为116 ns,取得了良好的应用效果.