数字相关技术在长扩频码快捕中的应用

在扩频测控系统中。实现长码的快速捕获是系统主要性能要求之一。通过对长扩频码捕获性能分析，采用部分相关技术和串一并行数字相关技术，有效实现长扩频码的快速捕获。给出了部分相关匹配的仿真结果和长扩频码快速捕获实现的技术途径。     

基于FPGA高动态GPS快速捕获协处理器设计实现

高动态GPS接收机中,扩频信号捕获是系统的关键技术.由于系统的高动态特性,使GPS信号产生较大的载波多普勒频移和伪码多普勒频移,加大了信号捕获的难度.若采用通常的滑动相关捕获,需要很长的捕获时间;采用传统的全匹配滤波器结构,消耗的硬件资源太大.为提高捕获性能,分析了一种改进的折叠匹配滤波器并采用相干累加和非相干累加相结合的快速捕获方法,对GPS信号进行码相位的并行捕获,详细介绍了基于FPGA的具体实现.     

一种高动态短突发信号伪码快速捕获方法

根据实际的应用背景,针对高动态的突发短帧信号的特性,研究其信号快速捕获问题,提出了一种适应高动态环境,捕获时间短的捕获方法。该方法采用一种频率分割的方案,将大的多普勒频偏分割为若干小频率段,每个频率段并行处理,采用等待式的数字相关处理办法,各自完成相关积累和视频积累,并经过自适应门限判决,输出同步信号检测脉冲,完成伪码的快速捕获。     

Agarwal-Cooley快速循环卷积算法在伪码捕获中的应用

提出一种采用循环卷积实现伪码捕获的方法,研究了Agarwal-Cooley快速循环卷积(Agarwal-Cooley Fast Circular Convolution,ACFCC)算法及其并行结构,设计实现了基于ACFCC的伪码捕获方法,最后分析了该方法的捕获性能.理论分析和仿真结果表明,与基于FFT循环相关法相比,基于ACFCC的伪码捕获方法在其它捕获性能没有明显改变的情况下,降低了运算量,并且便于计算机采用并行结构实现,提高了系统的捕获效率.     

基于DS扩频信号的自适应门限双积分滑动相关捕获算法

提出了一种基于直接序列扩频信号的双积分滑动相关捕获算法,同时使用两组相关器联合进行码相位的捕获,捕获的门限采用CAFR(常虚警率)自适应控制方式。文中给出了这个捕获方案的数学模型,并进行了具体分析。实验表明,利用FPGA实现这种捕获算法,不仅具有较高的性价比,而且衡量PN码捕获的最关键指标——平均捕获时间也大大少于常规捕获方法。     

基于时延二维估计的BOC调制信号捕获方法

采用常规的BPSK调制信号捕获方法处理BOC调制信号时,会因BOC调制信号相关函数的副相关峰具有数目较多、幅度较大、峰间时延较小等特点而引发捕获模糊问题.本文系统解析主流捕获方法的捕获模糊规避思路,提出一种基于时延二维估计的BOC调制信号新型捕获方法.与主流捕获方法相比,时延二维估计法在调制参数敏感性、信噪比损失、搜索步长、时延估计精度、硬件资源需求、实现架构等方面综合最优.     

GPS软件接收机中的一种实用高灵敏度快速捕获算法

 Ｃ／Ａ码的捕获,在软件ＧＰＳ接收机中的地位举足轻重．通常软件ＧＰＳ接收机中没有专门用于相关运算的硬件部件,提高软件ＧＰＳ接收机的捕获灵敏度的同时降低捕获的运算量,是软件接收机实用化的关键．利用先叠加再相关的方法,可以减少相关运算的次数,但必须考虑载波误差对相关函数峰值的影响．在此基础上,研究了数据预处理中,线性插值的参数选择问题,最后,提出了最佳路径算法,进行进一步的相关累积,在延长相干累积时间长度的同时,避免导航数据跳变对累积的影响,提高捕获的灵敏度．仿真结果表明,在信噪比ＳＮＲ＝－３７ｄＢ的情况下,算法仍能捕获到所有卫星信号．实际接收的数据也表明,算法能明显增加捕获到的卫星数量．由于算法采用了多种措施来降低运算量,因此算法的运算量适中,非常适合在软件接收机中采用．     

基于滑动相关检测法的伪码同步研究

文章介绍了滑动相关检测法的基本原理,对用时钟脉冲加减法来调整本地伪码相位的过程进行了说明。采用systemview软件构建了滑动相关的伪码同步捕获仿真模型,通过仿真波形可知,滑动相关检测法可以很好地完成伪码的同步捕获。     

GPS快速捕获算法研究与仿真

传统的GPS接收机采用时域相关的方法无论是冷启动还是信号重捕获都需要较长的时间,在高动态及弱信号的环境下应用都不理想,国外在提高捕获速度和质量都取得了一定的成果。本文介绍了一种可缩减频率搜索范围并采用平均采样相关的捕获方法,详细解释了其原理和优势,该方法在Matlab软件中得到了验证。     

基于FFT的直扩系统中弱信号捕获方法

针对直扩系统中低信噪比环境下完成对伪码的捕获困难的问题,提出了利用多次相关累加提高接收机灵敏度的方法.并采用多段数据延时方法解决了相关累加过程中跨越数据跳变沿的问题.利用FFT和IFFT代替相关运算减少了运算量.并利用实时判决在高信噪比下省去不必要的操作减少了捕获时间.利用MATLAB仿真证明方法可行,既可在高信噪比下用较少资源完成捕获,又可在低信噪比下完成捕获.     

一种快速的PN码同步捕获方法

针对直扩系统中长PN码同步捕获速度慢的问题,利用推导的串接短PN码与长PN码具有相似相关性的结论,对直扩系统中PN码同步捕获的并行匹配滤波捕获方法进行改进,得到了简单可行的串并结合捕获方法。然后,结合一个周期内PN码相关值,采用迭代的方式,选取简单、实用的自适应门限,实现了突发通信中PN码的快速同步捕获。采用该自适应门限的捕获方法无需估计噪声,计算量小。仿真实验表明所提方法捕获概率高,抗噪性能强。     

高灵敏度GPS信号快速捕获新方法

研究了弱信号条件下GPS软件接收机的C/A码的快速捕获问题。提出了一种高灵敏度快速捕获新算法,该方法首先采用平均相关技术降低C/A码的自相关损耗,基于载频误差补偿技术减小C/A码累积误差;然后利用叠加相关方法降低相干累积运算的复杂度,通过循环移位减小频率步进搜索的时间消耗。实验结果表明,该算法能够实现微弱GPS信号捕获,且运算量适中,捕获概率较高。     

无线传感网下低能耗快速物理层主机同步

在无线传感器网络通信中,物理层同步捕获是制约节点复杂度和功耗的重要环节.为了进一步减少标签节点的同步捕获时长和反馈功耗,在脉冲主机同步算法的基础上,提出了相位误差估计同步捕获算法.标签节点采用对称双极性锯齿相关波形,锯齿信号相关输出由于具备与相位误差间的线性关系,所以可获得更好的稳定性和捕获速度.对这种基于发射端主机(锚节点)的同步捕获性能进行了理论分析,并通过仿真验证了理论分析的正确性,同时比较了与原算法在非理想信道下的捕获性能.     

高动态突发扩频通信中伪码和多普勒频移的快速捕获

在高动态突发扩频通信系统中,要求接收机在很短时间内实现伪码和多普勒频移的快速捕获。目标的高速运动使接收机基带信号中存在较大的多普勒频移。针对伪随机序列相关峰的多普勒频移敏感特性,分析了多普勒频移对伪码捕获和数据解调的影响,提出了采用单通道匹配滤波进行伪码捕获,采用三通道并行相关器搜索多普勒频移的接收机捕获方案。该方案可有效减少硬件资源消耗,同时缩短捕获时间。     

一种快速捕获短时突发直扩序列的方法

提出了一种快速捕获直接扩频序列的方法,采用中频积累和视频积累相结合、等待式伪码级联相关计算的技术,较好地解决了短时突发伪随机码的快速捕获问题。     

基于PSWF的非正弦时域正交调制信号的同步方法

该文针对基于PSWF的非正弦时域正交调制信号同步困难的问题,通过分析调制信号的脉冲序列特征,提出了一种基于辅助序列的同步方法。采用Barker码调制0阶基带时限PSWF脉冲设计具有单峰值特性的辅助序列。同步捕获时,先采用滑动相关捕获法将同步大致位置快速定位于一个小的搜索区间,再采用MAX/TC算法在这个小的搜索区间内进行准确捕获并验证正确性。理论推导了AWGN条件下的同步捕获性能,仿真结果表明,该同步方法可行,且在低信噪比条件下具有较好的捕获概率。     

直扩系统中匹配滤波器捕获方法研究

介绍了直扩系统中利用匹配滤波器方法进行捕获的特点和电路结构,重点研究了在高斯白噪声环境下采用部分周期相关匹配滤波器捕获方法的性能,推导了捕获方法的检测概率和虚警概率。最后利用Simulink对匹配滤波器捕获方法进行了仿真,给出了对应不同匹配长度和不同门限的检测概率和虚警概率曲线。     

基于分段并行相关的GPS弱信号捕获实现方法

二维搜索捕获算法需要较长的捕获时间，采用基于分段并行相关的捕获方法，能够显著提高接收机的捕获速度。首先介绍了算法的原理，其次详细论述了分段并行相关器的结构。 在此基础上对相干积分时间、非相干积分次数以及捕获门限进行了详细的数学分析和计算机仿真。 最后，比较了选取不同相干积分时间和非相干积分次数条件下，算法的捕获性能。     

海量冗余数据干扰下的网络数据捕获和分析系统研究

传统的网络信号捕获方法通过滑动相关法分析本地样本信号与接收网络信号的关联性,实现信号捕获,但当网络中存在海量冗余数据干扰时,占空较小,容易在无信号时间区间形成大量的噪声,导致网络信号误捕获的问题。因此,提出基于Winpcap网络和kd-treed模型的数据捕获方法,设计网络数据捕获和分析系统,捕获系统包括用于捕获和过滤数据的内核模块、用于数据变换和协议分析的用户分析模块并分析系统实现数据捕获的功能模块。通过Winpcap底层网络分析体系结构,实现网络数据包的捕获,采用kd-treed模型过滤海量数据干扰,提高数据捕获的精度。实验结果表明,所设计系统稳定性高,数据捕获精度高。     

天基非合作目标探测中的捕获概率模型

针对空间目标瞄准捕获系统中的捕获概率问题,在设计空间卫星光电探测平台时,采用常用的捕获方式进行建模,分析了空间光电探测系统在不确定区域中对不同机动目标的捕获概率.首先提出了空间机动目标的时间相关运动模型,然后以空间螺旋扫描的捕获方式为例,建立了捕获一目标的捕获概率模型并且针对实际应用,取捕获分辨角范围为0.6～0.8 mrad,则对应的扫描角度间隔Iθ范围为0.42～0.702 mrad.设计了扫描、捕获的Monte-Carlo计算机仿真实验模型.经过5 000次捕获验证,得到了在不同时刻进入视场的任意方向的非合作目标的捕获概率模型,与室内捕获实验结果相符.为空间卫星光电目标捕获跟踪系统的设计提供了一定的理论依据.