分相分段扩频码捕获算法的设计及FPGA实现

扩频码同步一直是DS／SS系统中的关键技术,本文叙述了分相分段扩频码捕获算法,并应用FPGA芯片实现。该算法能灵活考虑实际系统的要求,通过并行多个分相检测器来达到捕获时间与实现复杂度间的折衷;通过对检测器分段能很好解决频差大的系统的捕获判决问题。     

GPS信号P码直接捕获方法

GPS系统中P码主要用于提供精密定位服务。为保证扩频信号具有更高的扩频增益、更强的抗模仿和抗欺骗能力,必须实现P码的直接捕获。同时,对P码这种超长伪码捕获技术研究对于扩频系统信息安全保密传输具有重要的意义。针对传统的P码直捕方法消耗资源大捕获时间长的问题,采用了一种基于XFAST短相关并行捕获的方法,并在Matlab平...     

扩频系统中一种FFT算法的快速捕获方法

针对高动态、大频偏的扩频系统采用了一种基于快速傅氏变换(FFT)算法的伪码快速捕获方法,该捕获方法是在搜索伪码相位的同时,通过频率扫描的方式搜索载波频率偏移值,将原来的伪码相位、载波频偏的二维搜索过程变成只搜索伪码相位的一维搜索过程,从而大大减少了高动态、大频偏扩频系统中的同步伪码的搜索的复杂度。理论分析和仿真结果都证实在不增加硬件复杂度的情况下,基于FFT算法的伪码快速捕获方法能够大幅度地缩短捕获时间,降低系统复杂度。     

低信噪比条件下扩频伪码均值捕获算法的改进

在低信噪比环境下,扩频伪码捕获算法直接影响接收系统的整体性能。在分析扩频伪码捕获算法在低信噪比环境下的特性的基础上,针对均值算法中由于码相位偏移量的不同而导致的相关性能不稳定的问题,采用预处理方法对均值算法进行改进。仿真分析和结果数据表明,在低信噪比条件下的实际应用中,选用改进的均值算法可以有效地提高捕获过程中相关性能的稳定性从而提高捕获性能。     

软件化扩频测控信号捕获算法研究

详细分析了基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的伪码串行捕获算法,根据测控条件,在综合考虑伪码多普勒和处理带宽影响的基础上,提出了一种适合软件化实现的扩频测控信号捕获方法,通过建立分布式系统仿真模型,初步实现了扩频测控信号的准实时处理,并证明了该方法的有效性。     

GPS中新的长码直捕算法的提出与分析

目前GPS中长码的捕获通常是利用短码来完成.但是,为保证扩频信号具有更高的扩频增益、更强的抗模仿和抗欺骗能力,必须实现长码的直接捕获.在研究以P码信号为例的结构及特性的基础上,分析现今较有效的捕获算法,并提出了一种新的时频域相结合的算法,同时在仿真环境下加以实现,通过实验验证:新的算法能够达到有效的长码捕获,为进一步的工程化实施奠定了基础.     

折叠匹配滤波器加FFT鉴频的伪码快速捕获方法研究

航天扩频测控中,多普勒频率达到上百千赫兹,而要求设备捕获时间为秒级。对如此苛刻的要求,目前只能使用匹配滤波器实现载波、伪码双并行捕获方法。针对扩频测控使用伪码长度较长,匹配滤波器占用资源过大,难以应用于实际的不足,提出了一种应用折叠匹配滤波器加快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)载波并行捕获的方法。该方法利用折叠匹配滤波器占用资源少的特点,克服了捕获速度与资源占用的矛盾,在不改变捕获速度的同时,达到了减少硬件资源的目的。     

TOD-伪码同步辅助快跳频同步方法

在FH扩频系统中,只有收发双方的跳频频率在时间上同步才能够解调出准确的数据信息。针对直跳扩(DS/FH)体制的通信系统存在跳频同步困难的问题,提出了一种基于TOD同步法的TOD-伪码同步辅助快跳频同步方法。本方法利用伪码同步结果对跳频时间差进行补偿,进一步消除TOD时间带来的误差以实现精确跳频同步,提高跳频时间误差估计精度。通过仿真结果可知,伪码同步辅助跳频同步后进一步降低了跳频时间误差,且随着信噪比的增加残留的跳频时间误差越小。本方法不仅解决了长码带来的存储问题还实现了快速同步,且能够达到很高的同步精度,因此具有很强的抗干扰性。     

码分卫星数据终端中DS信号的新颖捕获系统

码分卫星数据终端的关键是DS信号的有效捕获。本文提出一种采用最佳序列检测器的串序搜索捕获系统,该系统的最大特点是能在很低的信噪比下迅速地建立DS信号扩频码的初同步。文章描述了该系统的工作过程,模拟了在不同信噪比下系统的同步性能,最后对该系统实际实现提出了可行的方案。     

星用DS/PM双模应答机的设计与实现

介绍了星用直扩/调相(DS/PM)双模应答机的组成、功?原理及主要技术指标.提出了一种PM模式精确解调相位的处理方法,大大地提高了PM模式的处理精度和载波的捕获带宽.解决了扩频模式下高动态、低信噪比环境下伪码的初相位捕获和大多谱勒频移环境下的载波同步的实现等关键技术.这些思路和方法对促进航天技术的发展有很好的参考价值.     

一种长周期伪码信号的跳跃式扩展重叠捕获方法

随着直扩技术的发展,为提高应用系统的信号质量,出现了长周期伪码信号。然而,正是由于长周期伪码的出现及广泛应用,引发了系统接收的同步搜索误差大、速度慢等关键问题。为此,针对长周期伪码特性,考虑现有方法的局限和不足,提出了一种跳跃式扩展重叠捕获方法,通过扩展分段的跳跃式重叠技术来扩大搜索范围及提高处理速度。仿真结果表明,新方法在捕获性能及处理速度、检测概率等方面都明显优于现有的方法。此研究可以为扩频信号的高效同步及系统应用提供技术基础。     

基于重叠保留法及FFT的伪码快速捕获技术研究

PN码的快速捕获是设计直接序列扩频接收机的关键技术之一。对于无限长的输入序列,采用了基于分段相关的快速捕获算法。分段相关采用重叠保留法,用FFT实现每块的相关运算。在Matlab环境下验证了本算法可以在低信噪比及高动态环境下实现PN码的快速捕获。     

基于TDDM的BPSK信号同步捕获算法

TDDM(时分数据调制)是一种新的扩频方式,以其良好的伪码跟踪精度不断推动着卫星导航技术的发展.然而,新的TDDM机理的应用却为有效的伪码信号同步提出了非常大的挑战.为此,以GPS P码为例,对TDDM扩频的BPSK信号特性以及BPSK直扩信号同步捕获算法进行了深入研究,并在此基础上,提出了一种适合基于TDDM的BPSK信号同步捕获算法.通过仿真实验,验证了该算法的合理性、有效性和可行性.     

扩频码的同步捕捉与跟踪技术

扩频码同步技术是扩频系统的关键技术,也是难点所在,本文针对DS和FH这两种主要的扩频系统讨论其扩频码同步捕捉和跟踪的多种实现技术,并指出了它们各自的应用特点。     

窄带干扰下GPS接收机捕获性能的研究

针对GPS接收机抗干扰能力强的特点,分析了窄带干扰对接收机的捕获性能的影响.在扩频理论的基础上,给出了GPS C/A码接收机信号捕获的数学模型,计算得出平均捕获时间与捕获时间方差,给出窄带干扰下的接收机信号捕获的仿真结果.结果表明,当窄带干扰功率超过一定的值时,会导致GPS接收机捕获性能的严重恶化.     

DS/SS和FH/SS抗干扰能力的分析和比较

本文对采用直接序列扩频、跳频扩频和直扩／跳频混合扩频的通信系统在各种干扰环境中的抗干扰能力进行了分析和比较。     

高动态导航接收机直扩信号捕获方法研究

针对高动态导航接收机中,多普勒频移带来的伪码速率和伪码相位变化造成积累损失、捕获精度下降的问题,提出了一种改进的FFT快速捕获算法。该算法根据搜索频点实时更新本地再生伪码,并基于定时器和捕获的多普勒频率对捕获伪码相位进行实时校正。理论分析和计算机仿真结果表明,提出的改进算法在几乎不增加实现资源的前提下,提高了高动态导航接收机直扩信号的捕获性能。     

基于码相扩展的TTCM直序扩频系统研究

提出了一种基于码相扩展扩频信号集上的TTCM直接序列扩频系统方案,通过将Turbo编码与扩频映射相结合,使得信号之间的最小欧氏距离增加,从而在不增加发射功率、不减小信息速率、不改变调制方式的前提下提高了系统的误码率性能.仿真结果表明,基于码相扩展的TTCM直序扩频系统可以比单纯直序扩频多获得1～3dB的编码增益,同时对载波初相估计误差和相位噪声的敏感程度并不增加.     

混沌序列相关特性研究及在扩频通信中的应用

分别用Logistic映射和Chebyshev映射产生出混沌序列,在Matlab下进行相关性分析,再以Chebyshev映射产生的混沌序列代替传统的伪随机序列作为扩频通信系统的扩频码,在Simulink下进行扩频通信系统的仿真,综合分析了基于混沌序列的扩频系统的抗噪性能,仿真结果验证了基于混沌序列的扩频系统的抗干扰性能和混沌序列作为码的应用价值.     

直接序列扩频信号仿真数据的高效生成方法

扩频技术在通信和卫星导航领域得到了广泛应用,传统仿真数据的生成方法存在计算量大、忽略信道影响因素,较难实现高精度生成等问题.结合扩频系统信号和噪声的特点,提出了基于扩频码码片相关的信号生成以及基于AR模型的带限高斯噪声生成两种高效仿真信号生成方式.该方法计算量相对于传统高精度方法可由1GHz的生成速率降低至码片速率级的数据生成速率,同时保证了信号生成的灵活性和可控性.相关结果可用于现代化导航接收机的仿真数据快速生成.