FFH/BFSK系统的一种基于频率和PN序列双图案的早迟门同步捕获方法

针对FFH/BFSK系统的同步难题,该文提出了一种基于频率和PN序列双图案的早迟门同步捕获方法,理论分析和仿真结果显示,该方法门限的选择更为简单、准确;克服了全跳解调时由于收发窗口未同步引起的解调不可靠性。这种捕获方法能进一步提高捕获性能,在信道误比特率为0.1时,同步捕获概率大于95%。分析和仿真结果经过了试验台验证。     

基于FPGA实现扩频码的捕获

通过对伪码捕获原理进行分析以及对各种捕获方法进行比较,确定一种性能好、易实现的串并混合搜索捕获方案。并给出了一个在实际系统中成功应用的捕获电路,用Modelsim对伪码捕获电路部分模块的性能进行了仿真。     

GPS中频接收机同步的实现

介绍了一种GPS接收机的同步实现仿真过程，由于捕获部分采用FFT变换方法，大大缩短了捕获时间，码跟踪采用数字延迟锁相环（DPLL），载波跟踪采用数字锁相环（DPLL），位同步采用了一种计算所有可能比特跳变位能量的最大似然位同步算法，可以在极低的信号与噪声功率谱密度之比的条件下，检测到比特位边界。     

基于前置三阶相关检测的高性能直扩伪码捕获

为了提高无线电导航系统长伪码序列的检测概率,同时降低捕获时间,提出了一种带前置三阶相关检测的伪码捕获算法,即根据伪随机码和高斯噪声的三阶相关特性,首先实现本地伪码与接收伪码序列的码元相位同步,再用传统捕获方法进行伪码相位同步.理论分析和仿真结果表明,该方法能够有效提高捕获过程的检测概率,并降低捕获时间.     

扩频通信系统中一种消除干扰的编码捕获方法

针对恶劣环境下干扰信号影响捕获系统性能的问题,提出了一种消除强干扰的捕获方法,该方法利用奇异值分解技术,对接收信号进行分解、重构,以消除干扰,然后将处理后的信号送入捕获系统中进行编码捕获.理论分析与仿真实验均表明:该方法能够很好地消除干扰信号,有效地改善系统的捕获性能,提高系统的稳定性.     

密集多径信道下IR—UWB信号同步捕获方法

超宽带(UWB)信号的快速同步捕获是UWB通信系统中的关键问题．本文提出一种分步同步捕获方法，首先采用两种次最优的最大似然估计算法进行粗搜索，然后在粗搜索获得的有限范围内利用最大值／阈值检测进行精估计．该方法提高了密集多径信道下极窄脉冲形式UWB信号(IR-UWB)的捕获性能，并有效降低了计算复杂度和处理时间．文中还根据IR-UWB信号接收特点，从捕获能量的角度定义了捕获概率．通过仿真评估了捕获能量对系统性能的影响，并对算法性能和参数选择进行了分析．     

密集多径信道下IR-UWB信号同步捕获方法

超宽带(UWB)信号的快速同步捕获是UWB通信系统中的关键问题.本文提出一种分步同步捕获方法,首先采用两种次最优的最大似然估计算法进行粗搜索,然后在粗搜索获得的有限范围内利用最大值阈值检测进行精估计.该方法提高了密集多径信道下极窄脉冲形式UWB信号(IRUWB)的捕获性能,并有效降低了计算复杂度和处理时间.文中还根据IRUWB信号接收特点,从捕获能量的角度定义了捕获概率.通过仿真评估了捕获能量对系统性能的影响,并对算法性能和参数选择进行了分析.     

短周期伪码捕获算法的改进与实现

针对信号经过恶劣的通信环境和复杂的信道后,其信噪比在一定范围内变化,传统的扩频捕获方法中固定门限不能有效地解决由于接收信号的功率变化而造成的虚警、漏警等捕获问题,提出了一种改进的短周期伪码捕获算法.该算法利用带内外信号功率谱密度在捕获同步前后的变化情况,对捕获算法进行改进.采用基于接收信号功率变化的自适应门限算法,特别适合在通信环境恶劣的信道中使用.仿真结果证明了该算法的效果.     

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。     

智能天线辅助的PN 码同步捕获新方法研究

为有效解决强干扰环境下长PN 码的同步捕获问题,研究了基于自适应滤波器的PN 码同步捕获方法,给出了基于自适应滤波器权矢量范数的同步捕获判决准则,与传统的基于均方误差的判决相比,这种方法可以大幅提高判决的正确概率。在此基础上,研究了智能天线权值与PN 码同步联合捕获算法,并对其性能进行了计算机仿真验证,结果表明这种空时联合的捕获算法可以有效实现低SINR 环境下的长PN 码捕获。     

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。     

猝发通信特征帧结构与快速同步设计

猝发扩频通信在时域和频域上实现隐蔽通信,在军事通信中应用广泛。针对猝发扩频通信的传输时间短、安全性与可靠性高的特点,提出了一种可变帧长猝发信号特征帧结构与猝发通信快速同步方法,采用特殊帧结构设计、两层扩频以及分段频偏估计技术,具有猝发时间短、捕获速度快、占有资源少等特点,并在原理样机上进行了性能测试验证,长时间可靠性测试捕获概率达到100%,具有高可靠性和工程应用价值。     

SoPC级双通道图像融合系统设计

针对多色焦平面探测系统的输出，实现像元级图像融合的前提是如何保证融合系统的高性能、微型化及低功耗。本文提出了一种基于XilinxVirtex4系列FPGA实现双通道图像融合的SoPC方案，采用模块化设计，将图像处理过程按采集、非均匀性校正预处理、融合、输出等功能模块作分级流水，充分利用器件的高性能、高并行性、可深度流水等特点来保证处理的实时性；并结合仿真实验结果，从处理算法的选择、复杂度以及资源占用等方面，分析了在单片FPGA上完成双通道720×576×10bit图像流2f/s实时融合处理的可行性，估算了SoPC系统功耗和转换为ASIC芯片后的系统功耗。     

一种快速伪码捕获算法

在扩频通信系统中,伪码捕获跟踪是通信的基础,捕获时间的长短直接影响系统性能。为缩短捕获时间,可以采用并行、FFT频域捕获等方法。介绍了一种采用Walsh变换进行伪码捕获的方法,整个过程只需一次Walsh运算,可以进一步缩短捕获时间,并且只涉及加法而没有FFT运算所需的复数和乘法运算,具有运算速度快、占用资源少、实现简单等特点。     

高性能维特比在卫星导航接收机中FPGA实现

卫星定位接收机中卷积码译码即维特比译码器,在处理器中面临占有资源较多、处理时间过长等问题,为了减少处理器资源的占用和提高处理速度,采用并行加比选蝶形单元的的方法,在FPGA平台上用硬件描述语言设计一种高性能维特比译码器,作为GPSL2频点和GALILEOE1频点接收机的通用译码器,在GPS和GALILEO接收机上运用,大大减少资源使用,提高接收机的处理速度。     

脉冲超宽带技术在航天测控系统中的应用

针对当前航天测控系统安全性不足的问题,将脉冲超宽带技术应用于航天测控系统中,构建了一种新的脉冲超宽带测控体制。建立了基本的脉冲超宽带测控信号模型,对脉冲超宽带测控系统的性能和传输链路进行了分析。给出了脉冲超宽带测控系统结构框图,介绍了系统工作过程。针对并行信号捕获方法资源消耗大的不足,提出了两步并行捕获方法。分析表明,脉冲超宽带技术可用于航天测控系统中,完成测距测速和数据传输任务。脉冲超宽带测控系统可有效提高测控系统的隐蔽性和抗干扰能力,同时提高测距精度。在信号捕获方面,与并行捕获方法相比,两步并行捕获方法的硬件资源消耗得到大大降低,同时还可保证较快的捕获速度,但会产生一定的信噪比损失。     

高动态直扩信号快捕设计与FPGA实现

为了解决高动态直扩信号捕获速度与资源消耗的矛盾,分析了部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获性能。针对PMF-FFT捕获范围有限且占用硬件资源过多的问题,采用递归折叠匹配滤波器代替常规匹配滤波器的方法大大节省了硬件资源,并行FFT保证了其捕获速度,同时采用扫频方法成倍增加了频偏捕获范围。给出了该方法的FPGA设计结构与实现结果,验证了该方法的有效性。与FFT循环卷积方法相比,在频偏捕获范围一定的前提下,所提方法捕获速度快,占用资源较少,非常适合高动态直扩信号的快速捕获。     

基于FFT的二维并行长码捕获算法

导航伪随机长码周期一般为7天,在时间不确定度为±1 s,码速率为10.23 MHz的情况下,需要搜索码片数最多达20 460 000个,普通方法难以实现短时间内捕获。通过增加硬件资源消耗及减少相干积分时间能加快捕获速度,但由于硬件资源有限,而减少相干积分时间会导致捕获灵敏度降低。为了在有限的硬件资源下,不影响捕获灵敏度而又能快速实现捕获,研究了一种基于快速傅里叶变换(FFT)的二维并行搜索算法。通过与传统基于FFT的码相位并行多普勒串行搜索及匹配滤波+FFT方法在捕获时间、灵敏度及硬件资源3方面对比,验证了基于FFT的二维并行捕获方法在长码捕获中具有捕获速度快、捕获灵敏度较高、硬件资源的利用更加合理等优势。     

基于状态机伪码快速捕获的研究

在扩频通信系统中,长伪码序列的快速捕获是一个关键问题。针对传统捕获方法捕获速度慢、消耗资源多的缺点,提出一种基于状态机的新型伪码快速捕获方法,介绍了状态机伪码快速捕获方法的原理并在FPGA上实现了快速捕获。仿真结果表明,和传统的串行捕获方法相比,该算法在不降低捕获速度的基础上消耗更少的资源。     

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.