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。     

m序列二相编码雷达灵巧噪声干扰研究

针对前沿复制干扰能量利用效率低的问题,提出了利用前沿波形,通过预测,超前获取雷达信号完整波形,进而实施灵巧噪声干扰的思路。对于采用由n级移位寄存器产生的m序列的二相编码雷达,给出了利用获得的前2n个码元,通过解n元线性方程组,预测获得完整m序列的方法。进一步,针对该线性方程组的生成特点,提出了一种快速算法。利用该快速算法,可以将预测的计算工作量平均分配到从获得m序列的第n＋1个码元到获得第2n个码元的各个节拍中去,使得一旦获得m序列的第2n个码元,就能够立刻得到m序列的所有反馈系数,获取雷达的当前发射信号的完整波形,并以最短的延迟实施针对性的灵巧噪声干扰。     

采用非对角1-D切片的码片速率盲估计北大核心

在通信侦察识别中,通信信号的码元速率估计是调制识别和信息解调的前提和基础。针对直接序列扩频信号的伪码码片速率估计问题,提出了一种利用联合循环高阶累积量非对角1-D切片特征参数,对直扩信号码片速率进行盲估计的改进算法。该算法将采样信号不同延时的非对角1-D切片进行联合处理,通过自相关、快速傅里叶变换、求模平方等方法,增强了谱线特征。仿真实验证明,改进算法较2-D切片算法简化了计算,并且在更低信噪比条件下,实现了对无先验信息直接序列扩频信号的码片速率盲估计。     

采用非对角1-D切片的码片速率盲估计

在通信侦察识别中,通信信号的码元速率估计是调制识别和信息解调的前提和基础。针对直接序列扩频信号的伪码码片速率估计问题,提出了一种利用联合循环高阶累积量非对角1-D切片特征参数,对直扩信号码片速率进行盲估计的改进算法。该算法将采样信号不同延时的非对角1-D切片进行联合处理,通过自相关、快速傅里叶变换、求模平方等方法,增强了谱线特征。仿真实验证明,改进算法较2-D切片算法简化了计算,并且在更低信噪比条件下,实现了对无先验信息直接序列扩频信号的码片速率盲估计。     

基于DSP的运动目标跟踪技术在火控系统中的应用

介绍了基于DSP的运动目标跟踪系统的功能、组成,及其目标跟踪算法的实现.为了提高实时性和精确性,采用了相关匹配算法和粗-精算法相结合的方法,实现了对目标的快速跟踪.经过实验验证该算法简单、有效,保证了序列图像中运动目标跟踪的实时性.     

GPS软件接收机信号快速捕获新方法

针对微弱信号条件下GPS软件接收机的C/A码捕获问题,提出一种新的并行快速捕获算法。采用平均相关技术降低C/A码的自相关损耗,基于载频误差补偿技术减小C/A码累积误差;利用叠加相关方法降低相干累积运算的复杂度,通过循环移位减小频率步进搜索的时间消耗。实验结果表明该算法能够有效实现GPS信号捕获。对比仿真实验表明,该算法能够完成弱GPS信号捕获,且运算量适中,适合高灵敏度软件接收机使用。     

DS/SS抗干扰卫星通信系统中的自动频率控制(AFC)技术

本文讨论了基于串行滑动相关法捕获的DS扩频系统中的自动频率控制技术,分析了系统频差对扩频码捕获、跟踪及解调的影响,提出一种实现直接序列扩颗卫星通信系统的AFC方法,该方法能解决在较大系统频差下扩频码的同步问题。     

利用分数抽头均衡器快速定时同步

建立了分数抽头均衡器(FSE)与定时同步相结合的信号模型,分析了定时误差对于均衡性能的影响,提出了一种新的基于FSE的快速定时同步算法。在未知参考序列相位的情况下,利用循环均衡快速收敛并建立同步。在相位跟踪阶段,利用抽头增益跟踪定时相位误差,通过对采样数据进行抽取或插值以及均衡器抽头的移位操作控制相位误差。仿真表明,该算法能在长度为均衡器抽头数的符号周期内快速建立同步,通过采样率的选择可以精确地控制定时相位误差。     

高动态环境下BFSK信号的快速解调算法

提出了一种适用于高动态环境下,BFSK信号的快速解调算法。该算法基于FFT频率引导和改进的正交锁相环,利用FFT实现对接收信号的快速捕获,利用改进的正交锁相环对接收信号进行动态跟踪。仿真结果表明在高动态环境中该算法可以快速、准确解调BFSK信号。     

基于Hausdorff距离的目标跟踪方法研究

序列图像中的运动目标跟踪是计算机视觉的一个重要组成部分,跟踪算法的鲁棒性和计算量是算法的关键。对上述问题进行研究,提出了一种基于Hausdorff距离的目标跟踪方法。该算法结合运动检测和多分辨率技术,极大减少了计算量,并利用有效的模板更新方法,加强了跟踪的鲁棒性。实验表明,该算法能实现快速有效的目标跟踪。     

部分频带干扰下伪码跟踪误差分析

为精确分析部分频带干扰下伪码跟踪误差,需要考虑伪码的非理想随机特性。引入伪码的精细功率谱模型,对比分析了不同带宽干扰下基于简化谱和精细谱的码跟踪误差。定义了相对误差系数,用以定量描述伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响。当干扰带宽增大时,相对误差系数逐渐减小,伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响逐渐减小,基于简化谱的分析趋近于基于精细谱的分析。结合GPS L1 C/A码,给出了相对误差小于0.2的最小干扰带宽,并将其作为基于简化谱分析的适用条件。研究表明当干扰带宽大于伪码周期的频率的300倍时,伪码非理想随机特性导致的码跟踪精度变化可忽略,反之,则需要基于精细的功率谱模型进行码跟踪精度分析。     

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.     

现代化的GPS军用M码综述

M码是现代化的GPS军用码,是美国"导航战"的重要内容。从M码信号的设计要求出发,介绍了M码信号的调制原理及其功率谱和自相关特性;然后根据相关损失、均方根带宽、频谱隔离系数和等效矩形带宽等参数对M码、C/A码和P(Y)码性能进行了分析比较;最后总结了M码的几种捕获和跟踪方案,并对其各自的优缺点进行了分析。     

基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析

文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。在对其进行数学建模的基础上 ,分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速率的关系 ,并提出了GPSC/A码捕获数字系统的实现方案。数字化GPS接收机码捕获电路可以有效地提高捕获的成功率和抗干扰性能 ,也为提高接收机集成度 ,增加系统可靠性起到了重要作用     

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。     

快速边缘跟踪与边界链码的获取

本文首先讨论了边缘跟踪的常用方法,并指出了其存在的缺点,而后提出了虚象点与虚链的概念,并讨论了它们的性质。在此基础上,提出了快速边缘跟踪的算法和边界链码的获取。     

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。     

采用向量内积的并行相关算法

针对软件接收机相关器计算的实时性问题,通过分析扩频信号的接收过程,建立一种基于向量内积的并行相关信号接收模型。利用图形处理单元中大量的浮点运算单元进行矩阵与向量运算,并行计算各通道相关值,提高了信号相关运算的实时性。仿真验证结果表明,利用基于GPU的向量内积软件并行相关算法计算25 MHz采样率时长1 ms的信号相关值,25个通道共150个相关运算耗时967μs,与CPU上基于数学核心函数库的实现相比速度约提高了61.4倍,能够实现宽带扩频信号软件实时相关接收。     

基于MUSIC算法的罗兰C接收机天地波自动识别方法研究

针对常规罗兰C接收机天地波识别方法不能有效利用信号能量的缺点,根据天波到来时间的估计与合成信号频率的分离相似的特点,提出了一种基于多信号分类算法估计天波延迟的方法.该方法在低信噪比条件下可分离出地波和天波,并能根据天波的延迟变化实时地选择接收机采样基准点的最佳位置.计算机仿真结果表明,该方法可以用于天地波的自动识别,能增加基准点处的信噪比,因而能显著提高罗兰C接收机的性能.     

HLA的雷达目标跟踪算法验证系统

构建了一个基于HLA的雷达目标跟踪分布式仿真系统。采用组件设计思想,实现目标跟踪组件和滤波组件,并将这两套组件嵌入到目标跟踪分布式仿真系统中。实践结果表明:基于组件思想构建的目标跟踪和滤波算法能够很好嵌入到分布式雷达目标跟踪系统中,从而为跟踪算法的合理选择、算法参数的优化设计,以及实际系统的研制提供有力支撑。