扩频CPM调制在卫星导航系统中的应用研究

文中研究在导航系统中应用扩频连续相位调制(spread spectrum continuous phase modulation,SS-CPM)技术的性能优势,并依据SS-CPM的特性,设计新型的调制方式——CPM-BOC调制。以Compass和GPS信号典型参数为例,研究其频谱特性、码跟踪精度、抗多径、抗干扰等导航性能指标方面的性能。理论分析和仿真结果表明:SS-CPM调制较典型的二进制偏移载波调制族在导航性能方面更有优势,为下一代卫星导航信号波形设计提供参考依据。     

新型的卫星导航信号体制设计

为进一步提高导航信号精度、频带效率及增强导航系统可靠性,提出一种基于低密度奇偶校验(LDPC)码的最小频移键控-二进制偏移载波(MSK-BOC)调制信号体制(LDPC-MSK-BOC)。以Compass和GPS信号典型参数为例,采用功率谱密度、码跟踪误差、多径误差包络、误比特率、解调抗窄带/匹配谱干扰品质因数、码跟踪抗窄带/匹配谱品质因数、谱分离系数等参数来评估二进制偏移载波(BOC)和MSK-BOC两种信号的导航性能。理论分析和仿真结果表明:在频带资源受限的条件下,与BOC信号体制相比,所提出的信号体制在码跟踪精度和抗多径方面有更好的性能;同时可进一步提高系统的可靠性,改善频带利用率。     

混沌序列测距码性能研究

针对混沌序列数目众多、相关性能良好、安全性强、保密性高以及逼近高斯白噪声的统计特性,提出一种基于加权算法的改进型Logistic混沌序列测距码.该码是通过对两个初值不同的改进型Logistic混沌序列进行加权处理、求和、量化得到的.采用基于相关峰旁瓣和Welch界两种测距码性能分析方法评估所提测距码在内的各种经典混沌序列测距码的性能.理论分析和仿真结果表明,基于加权优化混沌序列的测距码不仅平衡性大大提高,而且测距码性能良好,同时增强了测距码的安全性与保密性.     

复杂运动情况下的多目标检测与追踪

针对多运动目标视频序列中目标存在过缓运动且相互间遮挡的问题,提出一种改进的混合高斯模型(Gaussian Mixture Model,GMM)进行目标检测并结合卡尔曼滤波进行跟踪的新算法;在运动背景检测中,采用三帧差法和混合高斯模型的融合算法进行目标提取,解决了过缓运动目标检测区域不完整的问题;在运动目标跟踪中,由于Kalman滤波器采用目标检测结果进行预测,对观测噪声矩阵进行自适应更新,使得跟踪的稳定性得到加强;通过对比,验证了新算法对存在过缓以及遮挡的不规律运动情况的多目标检测识别与跟踪的实时有效性与准确性。