三种PCMA返回信号捕获方案分析与比较

成对载波多址(Paired Carrier Multiple Access,PCMA)是一种共频谱卫星通信方式,为了解调对端信号,必须先捕获并消除本站发射的返回信号,该站返回信号捕获是其关键技术之一。针对直接捕获、基于时间窗的捕获以及基于前导码辅助的捕获3种捕获方式进行了详细的分析,分析结果表明,基于前导码辅助的捕获方式具有最短的捕获时间。     

探月返回器再入目标搜索捕获研究

探月返回器再入段目标角动态大,可见弧段短。针对该问题,分析返回器再入目标捕获难点及关键技术,利用多波束测控系统波束指向控制灵活迅速的特点,通过对空域成像覆盖、捕获时间及流程设计进行研究,可以完成多波束同时覆盖预定空域进行目标搜索、大范围高动态目标的快速检测和捕获跟踪,从而实现探月返回器再入搜索捕获。仿真结果表明,所提方法能够实现信号快速检测,完成大动态目标角捕获以及大动态弱信号的快速捕获。     

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。     

DSSS滑动相关捕获算法改进及性能分析

提出一种减小直接序列扩频(DSSS)接收机信号捕获时间的改进方法.在传统滑动相关捕获算法基础上,增加一条参考支路,使相关曲线出现正负双峰值.利用双峰设置正负门限,形成二次判决,在不增加系统复杂度的基础上,减小了虚警概率,减少了平均捕获时间.计算机仿真证明了该方法的有效性.实验数据表明该方法在低信噪比下效果更加明显.     

北斗软件接收机B1频点信号捕获算法研究

北斗MEO/IGSO卫星信号调制速率为1 Kb/s的NH码,在使用传统的并行码相位捕获算法时,并不一定能成功捕获到信号,这里使用一种改进的并行码相位捕获算法,并用基于曲线拟合的精捕获方法减小频率估计误差。仿真结果表明,改进的并行码相位捕获算法成功地捕获到了北斗MEO/IGSO卫星信号,并通过基于曲线拟合的精捕获算法减小了频率估计误差。     

星间光通信中快速捕获技术研究

针对卫星光通信系统的无信标光捕获中信号光束散角小、捕获难度大的问题,提出在光通信终端的捕获、跟踪和瞄准子系统中采用超前瞄准镜作为扫描执行机构进行扫描捕获.对捕获过程中的各个因素进行了理论建模,特别对步进扫描和连续扫描两种捕获模式分别进行了分析,并对不确定区域进行了优化设计以减小捕获时间.     

一种改进的UWB信号快速捕获算法

捕获算法设计是超宽带通信系统同步的关键技术。在密集多径环境中,接收机捕获多径中任意一径,即可认为捕获成功。基于这一原理,设计了一种改进的捕获算法,利用形式更为简单模板信号,尽可能快速地搜索到多径中的任意一径,以达到较大程度地降低系统复杂度和减小平均捕获时间的目的。     

级联FFT伪码捕获算法的研究与改进

新一代卫星导航信号体制采用的复合扩频码信号,给信号的捕获带来不利影响。本文深入研究了用于复合扩频码捕获的级联FFT伪码捕获算法,首次推导出算法的数学原理,为算法提供了理论依据。依据算法的数学原理,定量分析了载波多普勒和码多普勒对算法捕获性能的影响。载波多普勒的影响是两级多普勒补偿后的剩余多普勒共同作用的结果,码多普勒将导致算法在弱信号条件下的捕获失效。根据码多普勒的产生机理,结合算法的特点,提出分段码多普勒补偿改进算法,减小捕获性能损失,增加捕获时的能量累加时间。最后对分析结果进行仿真验证,仿真结果表明,算法的性能损失与理论分析结果相互吻合,改进算法能有效性的减小码多普勒影响,实现对微弱导航信号的捕获。      

大频偏条件下复扩频码的快速捕获算法

目前常见的捕获算法在系统复杂度和捕获速度之间有着难以调和的矛盾,针对这一矛盾,文中提出一种新的基于复码的二维联合捕获算法。该算法根据复码特性巧妙设计全匹配滤波,以节省捕获时间和资源。同时,在相关后进行FFT运算,实现时域与频域的结合,对码相位和多普勒频移进行二维信号搜索的判决。理论分析和硬件实现验证了该方法能够大幅度的减小捕获时间,节约硬件资源,并且在大频偏情况下仍然具有较好的捕获性能,适于S频段星间通信。     

一种基于惯导信息的GPS信号快速捕获方法

采用惯导信息辅助的GPS信号捕获是提高GPS接收机动态性能的有效方法。本文在GPS信号捕获原理的基础上,给出了惯性信息辅助接收机捕获的方法,并对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明,采用精度分别为100°/h以及1×10-4g的陀螺和加速度计组成的惯导系统提供载体的速度,引入的多普勒频移误差可控制在300Hz以内,相比于无辅助的GPS系统,基于惯导辅助的GPS捕获频率搜索范围可以大幅度减小,从而缩短捕获所需时间。     

基于动态规划的红外弱小目标检测算法的硬件实现

提出基于动态规划的红外弱小目标检测算法的硬件实现方法,分析基于动态规划的能量累加原理,阐述了目标识别的过程,分析图像处理所需要的硬件资源,建立FPAG＋DSP硬件处理平台,验证了算法的实时性和可靠性。文中提出的方法解决了大多数算法无法满足实时性要求的问题,为红外弱小目标的检测提供了一个新的思路。     

一种新的跳频信号检测方法

本文针对跳频信号检测的问题,研究并设计了一种新的检测算法.该方法对信道进行由"粗"到"细"的分层检测,降低了很多无谓的资源消耗.文章首先介绍了传统信道化处理的思想并推导出其模型的数学表达式.然后分析了这种模型在跳频信道数较多时难于实现的原因,进而提出分层信道化处理的检测模型.接下来对该模型的运算量进行了推导并与传统结构...     

一种改进的K-Best检测算法研究及实现

在研究MIMO系统检测算法理论及其实现方法的基础上,对已证明较优的算法进行结合和改进,提出了一种改进的K-Best检测算法及其实现方案,并通过仿真验证了方案的可行性。该算法采用预测技术和并行排序相结合的方法,降低了计算复杂度;采用并行流水线结构实现,节省了处理时间;并对方案在Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA中的资源使用情况进行了统计。研究表明,实现方案可以用于MIMO系统检测算法的硬件实现。     

一种提高遥测信号处理器测试性方法

针对遥测信号处理器的设计原理,增加少量硬件电路,利用其自身FPGA剩余逻辑资源完成自检模块设计,实现了信号处理器BIT测试功能,提高了信号处理器在挂机状态下的测试覆盖率和故障检测率。     

轻量化卷积神经网络红外目标识别性能分析与FPGA实现

随着深度学习应用于计算机视觉,其数据量大、网络层结构复杂,在硬件部署中存在资源不足、延时高等成为关键问题,本文通过分析五种较有代表性轻量化网络的优缺点,提出一种将轻量化网络应用到红外目标检测领域的基于MobileNet的轻量化网络改进,并以FPGA为硬件载体实现。该网络使用Tanh激活函数替代原有激活函数并简化网络层数,以适应红外目标的特征提取,针对深度学习目标检测算法在硬件实现方面存在的数据量大,资源占用大,运算延时高等问题,采用FPGA进行硬件实现。实验表明,在Xilinx Zynq-7020 XA开发板上,设定时钟频率100 MHz,输入图像大小为640×512,改进后的MobileNet在保证原相同精度情况下实现5.1 ms每张图像。     

IS-95码分多址系统上行信道接收机捕获单元的设计及FPGA实现

捕获是扩频通信系统的关键技术之一，本文针对ＩＳ－９５码分多址蜂窝通信系统标准，给出了一种适合于上行信道接收机的捕获方案，分析了虚警概率和检测概率，并介绍了该方案的ＦＰ－ＧＡ实现。该方案简单可行，采用并行结构，具有捕获时间短，硬件资源消耗少的特点。     

高校图书馆座位管理系统

针对高校图书馆自习室座位在人流集中的高峰期座位资源紧张现象和座位资源管理不合理所导致座位实际利用率不高的问题,本文论述一种面向图书馆自习室,安装在座位上的一款硬件系统。该系统应用单片机技术和物联网技术,功能包括在线座位预约、检测座位使用状态、离座暂时保留等。     

基于差分检波的集群通信BFSK解调算法研究

本文首先阐述分析差分检波BFSK（二进制频移键控）解调算法,计算出算法中分数延迟滤波器的系数。然后通过matlab的simulink工具建立调制解调算法模型,利用模型分析差分检波解调算法的性能,综合解调性能和资源占用率来优化分数延迟滤波器定点系数。通过误码率对比分析,最终得到一个占用资源较少且解调性能优异的算法模型。为硬件语言实现BFSK解调算法以及FPGA仿真验证打下基础。     

总线胚胎电子细胞阵列中空闲细胞数目优选

胚胎仿生硬件技术为高可靠性大规模集成电路系统设计提供了一种新思路.在确定规模的总线胚胎电子细胞阵列中，为兼顾阵列的硬件资源消耗和可靠性，本文提出了一种阵列内空闲细胞数目的优选方法.基于多态系统可靠性理论，利用通用生成函数建立阵列的可靠性模型.以阵列MOS（Metal Oxide Semiconductor）管消耗数目为硬件资源消耗衡量指标，建立阵列的硬件资源消耗模型.基于阵列的可靠性和硬件资源消耗模型，在一定设计约束条件下，对阵列内空闲细胞数目进行优选.仿真实验和分析表明，该方法能够根据阵列设计要求选择最合适的阵列内空闲细胞数目，同时，解决了胚胎电子细胞阵列中空闲细胞数目选择依靠经验的问题.     

红外偏振摄像机动目标检测跟踪系统（特邀）

基于红外偏振摄像的机动目标检测跟踪系统对实时性要求较高,而且在野外场景下需要具备低功耗的特点。FPGA具有并行计算的特性,能够极大的提高系统吞吐量和处理数据速度,能够满足实时性的要求,因此一种基于FPGA的目标检测跟踪系统被设计出来并得以实现。在硬件开发平台上采用模块化以及软硬件协同设计的方式,将具有不同计算特点的任务分别在PS端（ARM）以及PL端（FPGA）实现,其中PL部分负责部分算法的加速、FPGA和ARM处理器之间数据传输以及HDMI等接口逻辑控制等,PS部分负责实现较为复杂的检测跟踪算法,以及负责控制FPGA端的各个模块。最后,对目标检测跟踪系统进行实验测试和分析,给出系统的硬件资源消耗及功耗,结果表明该目标检测跟踪系统能够满足实时性的要求,并且具备低功耗的特点。