GPS软件接收机中一种新的弱信号捕获算法

在软件GPS接收机中,捕获是接收机最先启动的工作模块,为保证接收机的高灵敏度,对捕获模块的指标要求严格。为了在弱信号环境下捕获GPS(global positioning system)信号,提出一种新的算法。该算法首先对1ms的数据进行分块和补零处理,然后通过对导航数据跳转沿的估计,延长了相干累积时间,综合考虑捕获时间和灵敏度,处理数据长度设置为280ms。仿真结果表明,这种算法能够捕获信噪比为-44dB的信号,同时确保较少的运算量和较高的灵敏度。     

宽带跳频信号捕获分析技术

当前跳频通信技术已广泛的应用于军事和雷达通信中,本文介绍了基于FPGA的跳频信号捕获分析方法,通过高速数字信号处理,能对跳频速率、跳频驻留时间、跳频带宽、跳频图案、频率合成稳定时间等参数进行测量,解决了高速数字下变频、高速移相及抽取滤波、实时FFT、跳频参数计算等关键技术。实验测试表明,该方法捕获速率快、重构性强,可实现对实时带宽高达175MHz的高速跳频信号的实时捕获。     

GPS软件接收机微弱信号捕获算法研究

捕获是GPS接收机信号处理中的关键部分,在微弱信号情况下,传统方法不能很好地捕获到卫星信号。本文将介绍一种新型捕获方法——批式捕获法来取代传统的FFT相关搜索法,为高灵敏度GPS软件接收机提供理论依据。根据GPS信号的特征,利用软件模拟出各种信噪比数值的数据,分别采用以上2种方法对其进行捕获仿真。仿真结果表明,传统方法仅能捕获到信噪比低至42dB-Hz的信号;而批式捕获法能够在较短时间内捕获到信噪比低至29dB-Hz的微弱信号,并能有效避免由导航数据位翻转造成的误捕获。     

高动态扩频信号快速捕获技术研究

主要研究了两种高动态扩频信号快速捕获的方法,即基于FFT的频域（载波）并行捕获法和基于FFT的时域（伪码）并行捕获法,并使用MATLAB进行了仿真和比较。仿真结果表明：基于FFT的频域并行捕获可捕获较大的频偏并跟踪一定的频率变化率,可用于卫星变轨等高动态、高加速度等飞行过程。而基于FFT的时域并行捕获可快速捕获码相位,用于在轨飞行的飞行器,可根据轨道参数提前预报其多普勒频偏,但同时需要精密测距的飞行过程。     

北斗MEO/IGSO卫星B1频点信号捕获方法研究

针对北斗MEO/IGSO卫星因存在NH码调制而导致使用GPS捕获方法捕获灵敏度降低的问题,提出了差分相干方法和全比特相干方法。差分相干方法克服了NH码和比特翻转的影响,能够快速捕获北斗MEO/IGSO卫星B1频点大于等于40dB-Hz的强信号。全比特相干方法能够剥离NH码并实现全比特相干,从而捕获大于等于28dB-Hz的弱信号。最后,针对应用全比特相干捕获方法捕获北斗信号,在NH码未剥离成功时其结果出现多峰性的现象,本文进行了理论解释和仿真验证。     

弱信号检测中热电势处理

从电子测量电路设计的角度介绍减小热电势误差的途径和方法,通过测试系统的实例阐述正-反向激励测量方式消除热电势影响的原理,由此提出可适应不同被测对象的开关换向测量方式及应用中需注意的问题.     

GLONASS卫星信号的捕获及其仿真

本文通过介绍GLONASS卫星信号的组成和特性,分析了广泛用于卫星信号捕获的串行二维搜索捕获算法的算法原理;在考虑算法实现所需要的时间和涉及的计算量的前提下,分析了计算量较少,捕获时间较短的并行码相位搜索和部分匹配滤波两种捕获算法,对两种算法的算法流程进行了详细的分析,并利用matlab对算法进行仿真实现,成功解算出G...     

基于信号预处理的杜芬振子弱信号检测方法

杜芬振子对周期信号极其敏感,对噪声具有较强免疫力,被研究用于强噪声背景下弱周期信号的检测及其各项参数的测量。为进一步提高杜芬振子检测含噪信号的性能,本文提出了先对待测信号预处理再送入杜芬振子的弱信号检测算法,并在理论上进行了证明。该方法先将待测信号分割、叠加、延拓再送入杜芬振子进行检测,仿真表明该方法在将信号分割成多段、叠加、延拓时可获得较大的信噪比增益,其中分割数目为3时,检测信噪比下限降低约为2 dB,分割数目为5时,检测信噪比下限降低约为3 dB。     

安捷伦利用GNSS信号生成软件进行伽利略导航测试

基本波形回放模式可为制造市场提供低成本解决方案2012年10月12日,北京——安捷伦科技公司(NYSE:A)日前宣布其用于全球卫星导航系统(GNSS)的Signal Stu-dio软件N7609B新增了实时和基本模式功能,可使工程师在接收机测试中仿真"伽利略"信号,并满足制造测试市场的各项需求。     

分数傅里叶变换在GNSS信号捕获中的应用

首先给出了分数傅里叶变换的数学模型并分析其相关性质,在此基础上,将分数傅里叶变换用于BPSK调制的GPS信号和BOC调制的信号的捕获当中,分析捕获结果与分数傅里叶变换角度的关系,实验证明分数傅里叶变换的角度取较小值时,存在模糊问题,取较大值时能正确捕获。因此GNSS信号捕获过程中,可以采用分数傅里叶变换,无需进行频域搜索,从而节省捕获时间。     

基于谐波小波包理论检测微弱信号的研究

谐波小波作为一类小波,存在明确的函数表达式,算法实现简单,时频定位准确,且在频域具有良好的盒形谱特性。作为谐波小波变换的延伸,谐波小波包变换能够实现对任意频段的无限细化,将信号分解到感兴趣的频段。在此基础上,提出将谐波小波包理论用于微弱信号的检测。利用谐波小波包变换对微弱信号进行处理,成功实现了对微弱信号的时域重构和频域提取。通过仿真实验,说明谐波小波包方法在微弱信号检测方面,是一种有效的手段。     

一种微弱光电信号调制解调电路设计研究

本文针对微弱光电信号或弱信噪比条件下的光电信号检测及数据采集,设计了一种基于自相关检测原理的调制解调电路,旨在用于传感器的光电强度调节及低信噪比信号检测.该电路利用自相关特性较明显的伪随机码与光纤传感器对被检测微弱信号进行调制解调,通过检测输出光强度达到检测微弱信号的目的.同时,对该电路方案进行了强噪声条件下的检测性能仿真研究,仿真结果表明,该电路方案能够有效地实现弱信噪比条件下的光电信号检测及数据采集.     

基于混沌振子和小波理论检测微弱信号的研究

分别分析了混沌振子检测微弱信号和小波消噪的方法。并在此基础上,提出将小波消噪思想和混沌振子检测方法相结合组成联合测量系统。经过大量仿真实验得出,联合测量系统在检测强噪声背景下的微弱信号中可以得到比较理想的效果,并且进一步提高了检测微弱信号的能力。应用混沌振子和小波消噪相结合的方法对强噪声有一定的免疫力,在微弱信号检测方面,是一种有效的手段。     

动态应变微光信号检测系统的设计

由光纤光栅因应变而产生的干涉光信号是比较微弱的,这样的光信号难以直接应用于对应变信号解调,为此设计了用于对微光信号进行处理的低噪声高增益高频放大电路。通过仿真验证了电路参数的合理性和可靠性,经过电路设计和相关调试,完成的光电转换前置放大和后续交流放大电路能够比较好地实现光电信号的转换和放大。对带有应变信号的电压数据进行采集处理,能够比较好地解调出动态应变变化,证明了设计的微光信号检测系统具有实用价值。     

微弱信号检测的3种非线性方法

阐述了随机共振法、混沌振子法及差分振子法3种方法的基本监测思想,确定了数学模型。随机共振系统(SR)是一个非线性双稳态系统,存在着在某一最佳输入噪声强度下,使系统产生最高信噪比输出,达到抑制噪声、放大微弱信号的目的。SR系统数学模型可由非线性Langevin方程定义,并进行了分析及仿真。混沌系统具有对初值敏感性及对噪声免疫的特点,数学模型选用Holmes型Duffing方程为监测器,进行了分析及仿真。差分振子法是基于差分方程构造监测器,以二维离散性系统作为数学模型,进行了分析及仿真。将3种方法应用于同步发电机转子匝间短路故障监测和异步电动机转子断条故障监测的实例中是成功的,证明了3种方法的有效性和准确性。     

An adaptive improved unsaturated bistable stochastic resonance method based on weak signal detection

Stochastic resonance can detect weak periodic signals from strong background noise without loss of signal energy. However, the classical bistable stochastic resonance has the inherent output saturation defect, which limits the detection performance of system. And it is more difficult to detect signal with strong background noise. In this article, we constructed improved unsaturated bistable stochastic resonance to overcome this shortcoming. The improved bistable potential function makes the output signal more easily oscillate in two potential wells. To improve the stability and the accuracy of the method, we further propose an adaptive improved unsaturated bistable stochastic resonance (AIUBSR) by constructing a synthetic index (SI). The SI combines zero-crossing ratio and structural correlation coefficient, which can measure the periodicity of output signal and the accuracy of detective frequency at the same time. Theoretical analysis and numerical simulations show that the proposed AIUBSR can have good weak signal detection capability in strong background noise.     

计算机测控技术在微弱信号测量仪表中的应用研究

针对低频微弱信号测量仪表频带不宽、测量精度不高的问题,本文介绍了一种应用计算机测控技术的微弱信号标准装置,在仪表结构设计上提出了解决嵌入式计算机与微弱信号测量电路之间电磁兼容的方法,在软件设计上采用量程校准、数字滤波、幅频曲线拟合与频响误差修正等方法进行计算机数据处理。通过实验结果分析与比较,得出嵌入式计算机应用于微弱信号测量仪表中可优化仪器结构、扩展工作频率、提高测量精度、改善技术性能,并可利用软件实现硬件难以达到的部分功能。