直序扩频信号PN码相位的自适应测量算法

提出了基于FFT的直序扩频信号PN码相位的自适应测量算法.算法首先利用FFT确定信号的可测性及可有效检测到目标信号的最低采样频率,并计算最低采样频率下信号的PN码相位,然后逐级提高采样频率,用循环卷积法求取各级采样频率下的PN码相位,直至达到测量精度要求.与其他基于FFT的方法相比,该算法可在同等测量精度要求下明显减少计算量,或在计算量相当情况下有效提高测量精度.该算法的主要应用领域为卫星定位信号和直序扩频测距信号PN码相位的精确测量.     

低信噪比高动态条件下基于FFT的二维平移累加PN码捕获算法

针对低信噪比高动态条件下直接序列扩频（DSSS）系统中PN码捕获的问题,提出了基于FFT 二维平移累 加的PN码捕获算法。首先对现有的PN码捕获技术进行了分析,然后研究了时变的载波频偏与 码频频偏对PN码捕获的影响,在此基础上,提出了基于FFT二维平移累加的PN码捕获算法。 算法的基本思想是对相关器输出的相关值在载波频偏不确定度与码相位不确定度同时进行平 移,从而消除相关峰“漂移”现象,增大非相干累加的有效性。给出了采用此算法的捕获系 统结构图,并对关键参数进行了分析。最后,通过仿真表明了该算法对捕获系统有6 dB的改 善。     

基于虚拟多用户模型的长码直扩信号伪码估计

针对长码直接序列扩频(DSSS)信号的伪随机码(PN)盲估计问题,提出了一种新的周期长码直接序列扩频信号(PLC DSSS)模型.该模型等同于虚拟多用户短码扩频DS - CDMA系统,采用DS- CDMA的谱范数来估计同步偏移,该算法不需要更多假定限制,利用相关函数二阶矩、特征值分解和模糊酉矩阵方法就可以完成伪码序列的...     

基于特征分解的直扩信号盲估计研究与仿真

对含噪声直接序列扩频(Direct Spread Spectrum Sequence,DSSS)信号以2倍信息码元2T0时间窗截断计算自相关矩阵并做特征分解,利用最大特征向量对接收DSSS信号的PN码进行盲检测恢复,对最大特征向量求取PN码长累加和、寻找最大值的方法计算PN码在特征向量中的位置。仿真分析表明,该方法能够在低信噪比下对伪随机序列进行估计,同时得到了接收信号中PN码的初始相位。     

基于快速OPAST算法的直扩信号PN码序列估计

在直接序列扩频(DSSS)通信对抗系统中,伪码(PN)序列估计是一个重要的研究课题.针对在某些情况下权值向量不收敛的问题,提出了一种基于快速正交投影逼近子空间跟踪(OPAST)算法和滑动窗技术的直扩信号PN码序列估计算法,对非同步接收DSSS信号按照宽窗口分段,利用快速OPAST算法提取主特征向量,滑动窗技术实现码同步.该算法迭代权值向量具有正交性以及良好的收敛性,同时解决了常见相位模糊问题.算法具有较低复杂度,数据存储量少,易于硬件实现与实时处理.仿真结果表明,在-10 dB的较低信噪比背景环境中,该快速OPAST算法可以正确有效地估计出PN码序列.     

非周期性DSSS信号的PN码序列盲估计

非周期性DSSS信号由于在扩频码周期内扩频序列的不可重复性而使其PN码序列盲估计方法和针对常规周期性DSSS信号的估计方法有所不同.文中在已知扩频码周期、码速率和信息码速率等参数,且信息序列使不相关的前提下,提出了最大相关峰脉宽盲同步算法、分段矩阵特征分解序列估计方法和基于最优移位相加特性的信息码剥离算法来完成对非周期性DSSS信号的盲同步和PN码序列盲估计,理论分析和仿真结果表明上述方法具有运算量小、适用范围广、低信噪比条件下鲁棒的优点.     

基于SOM网络的DSSS信号扩频序列估计

针对直接序列扩频信号(DSSS)的检测与估计问题,本文提出了一种基于自组织(SOM)神经网络的DSSS信号伪码(PN)序列估计算法。计算机仿真和实验结果表明,该方法与传统的谱相关方法相比,能在较低的信噪比情况下很好的进行工作。     

大频偏条件下PN码捕获改进算法

针对大频偏条件下PN码捕获的问题,提出了一种改进的PN码捕获算法,即基于谱线插值的联合码捕获算法.首先对现有的码捕获技术进行了分析,然后在部分相关值作FFT的码捕获算法的基础上,提出了基于谱线插值的联合码捕获算法.算法的核心思想是对部分相关值作FFT处理,并利用插值公式计算出载波频偏的精确估计值,使得后续的载波跟踪环更有利于载波跟踪.介绍了新的码捕获系统的工作原理,推导了载波频偏估计的插值公式,并将非相干累加技术应用于码捕获系统,从而提高了低信噪比条件下载波频偏估计的精度.最后,通过仿真证明了此算法对现有GPS接收机性能有5dB的改善.     

一种频率无关的正弦信号相量计算方法

为寻求一种频率无关的实时相量计算方法,通过分析传统算法,提出一种可变数据窗正弦相量插值计算方法。该算法通过等间隔采样获得信号一个周期左右的样本数据,采样数据计算出信号的基波频率并确定信号的一个基频周期所需的最大采样点数N,计算信号N点DFT和N+1点DFT,再利用两次DFT计算结果进行线性插值得到信号真实频点上各次谐波的实部和虚部,计算出信号各次谐波的幅值和瞬时相位。仿真分析和实际测量表明,该算法的计算精度和实时性较高,能够满足频率随机变化的应用要求。     

基于抛物线插值的分数时延估计算法

时延估计技术在通信、雷达、声呐、定位、盲信号分离、超声波测距、生物医学工程等许多领域都有着广泛的应用,这些系统的精度与时延估计的精度息息相关。但时延精度受限于采样间隔,不可避免会引入分数倍时延。在众多分数时延估计算法中,三点插值法是一种非常简单高效的方法。针对基于三点插值的分数时延算法估计精度受限问题,提出基于五点平滑的三点插值法,提高分数时延估计精度;该方法利用相关峰及相关峰前后两点,对相关峰进行五点平滑后,再进行二次抛物线插值来估计分数时延。仿真结果表明,文章所提改进算法的分数时延估计误差优于传统三点抛物线插值法,验证了该方法的有效性。     

UQPSK直接序列扩频信号在卫星通信应用中的检测和性能分析

在卫星数字通信中,非平衡QPSK(UQPSK)直接序列扩频(DSSS)信号是一类应用广泛的调制方式,对其侦察处理的研究很少。本文将相关函数二阶矩方法应用于这类信号的检测与伪码周期估计中,推导了检测性能与输入信噪比、初相估计误差、UQPSK DSSS信号的同相和正交支路功率比、伪码长度等参数的关系,计算机仿真验证了理论分析的正确性。     

大多普勒下基于FFT伪码捕获技术研究

在直接序列扩频通信中,伪码的捕获一般是通过相关运算来实现的,对于具有大多普勒频移的直接序列扩频信号,采用传统的伪码捕获方法,捕获时间将会很长,同时运算量也非常大。为了实现伪码的快速捕获,研究了一种基于FFT的伪码并行捕获算法。针对伪码长度不是2的整数次幂和存在数据跳变的问题,提出一种改善方法。计算机仿真结果表明：该方法既能满足FFT快速运算的要求又能消除数据跳变的影响,从而提高了基于FFT的伪码并行捕获性能。     

非周期长码直扩信号同步及伪码序列盲估计

非合作直接序列扩频系统中伪随机码的估计与同步是正确获取信息的关键。现有的研究成果多集中在短码或周期长码直扩信号的解扩,该文针对无伪码先验知识条件下NPLC-DSSS信号的失步时间估计问题,提出一种基于相关矩阵元素分布建模的方法,该方法以信息码宽分段的信号构建自相关矩阵,并以该矩阵的Frobenius 范数与失步时间之间的对应关系,实现NPLC-DSSS信号失步时间的精确估计。在此基础上,通过引入判决辅助思想构建了循环迭代结构实现了NPLC-DSSS信号伪码序列的盲估计。最后,推导了该伪码序列盲估计问题的Cramer-Rao理论界。数值分析结果表明,文中所述算法在相同的信噪比和数据量条件下具有更好的估计精度,且对伪码的估计性能接近理论界。     

直扩信号抗多径能力分析

以二径模型为例,对直扩系统抗多径能力进行了分析。对几种实用扩频码序列特性进行了介绍,并对各种序列的自相关函数及加信息调制后扩频码序列与之的相关函数进行了仿真。最后得出结论:直扩系统中对多径信号的抑制能力小于系统的处理增益。从系统多址能力、抗白噪声能力及抗多径干扰能力综合考虑,对单址系统、多址系统伪码码型的选取提出了建议。     

短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计

针对短码、周期长码直扩信号在不同的时延下伪码序列估计问题,提出了一种基于奇异值分解的盲解扩算法.在已知信息码元速率和伪码周期条件的前提下,算法首先把接收到的直扩信号按照一定长度进行分段构成相关矩阵并对此矩阵进行奇异值分解得出信号子空间,然后根据信号子空间和伪码序列的模糊关系,利用求解的模糊酉矩阵和特定约束条件(如m序列)去其模糊性,最终估计出伪码序列.仿真结果表明,该算法不仅解决了在不同的时延下估计伪码序列带来的问题,而且具有稳定性高、在低信噪比条件下有良好的估计性能等优点.     

带残余频偏的QPSK-DSSS信号参数盲估计

本文对带残余频偏的正交相移键控(QPSK)调制的直接序列扩频(DSSS)信号参数估计问题展开研究.将二次谱法拓展到带残余频偏的QPSK-DSSS信号伪码周期估计中,即对信号的功率谱再进行傅氏变换并取模平方.其原理在于信号的二次谱将在伪码周期的整数倍处出现代表信号存在的尖锐三角形脉冲.对于残余频偏大小以及伪码码片速率的估...     

DSSS接收机中PN码同步的FPGA实现

PN码同步是直接序列扩频通信系统实现正确解调的首要条件,由于发送端和接收端的时钟不同所造成的码片相位偏移将影响到传输数据的正确接收,因此根据PN码良好的自相关特性,提出了一种在基带数字信号处理中基于FPGA的能有效锁定发送端和接收端时钟,实现PN码同步的方案。并结合系统框图具体分析了同步捕获和跟踪中各个模块的功能和实现方法,跟踪模块中涉及到模拟电路部分的也给出了具体的电路设计,最后说明了调试过程中的一些问题及解决技巧。     

带残余载波的周期长码直扩信号PN码盲估计

针对下变频后含有残余载波的周期长码直扩信号PN(Pseudo-Noise)码盲估计难题,在已知码片速率和PN码周期前提下,该文提出一种结合矩阵特征值分解和数字锁相环(Digital Phase Locked Loop, DPLL)的PN码盲估计方法。该方法首先将带有残余载波的周期长码直扩信号等效建模为虚拟多用户短码直扩信号模型,利用矩阵特征值分解和模糊酉矩阵的方法估计出含有残余载波的PN码,然后利用DPLL对残余载波的频率和相位进行跟踪和估计并最终消除残余载波,最后根据特定约束条件（如m序列、Gold序列）去除分段相位模糊,最终估计出PN码序列。理论分析和仿真结果表明,提出的方法能够有效地工作在较低信噪比下,且表现出良好的性能。      

基于码片延迟的多径信道扩频序列盲估计

针对多径信道下低信噪比直扩信号扩频序列的盲估计问题,提出一种通过码片延迟与相关矩阵分析相结合的方法实现扩频波形估计。该方法首先将接收信号延迟一段时间与原信号相乘,然后代入自相关矩阵中,通过特征值分解求得最大特征值及其对应的特征向量,通过该特征向量中的零点确定同步位置并恢复扩频序列。理论分析和仿真结果表明,本算法在低信噪比条件下能完成对PN码序列的精确估计。