自适应多普勒频移的二相码信号处理方法

针对二相编码脉冲压缩雷达的信号处理、航天测控系统接收机的解扩需求,在高动态大偏差多普勒频移的场景下,对载波频率搜索捕获的处理方法复杂、计算量较大、实时性较差等问题,本文提出了一种自适应多普勒频移的二相码信号处理方法,在单脉冲的脉内实时提取多普勒频移同相信号及正交信号的波形,并且生成4个片段信号,根据各信号之间固定的时序关系,去除多普勒频移对基带信号的调制,恢复原始基带信号,进而实现脉冲压缩及接收机解扩。MATLAB仿真验证了有效性和可行性。该方法实现简捷、计算量小、实时性好、硬件资源少,对现有相关信号处理领域有一定的指导意义。

基于模式5系统的扩频调制解调技术研究

模式5是西方体制Mark XIIA敌我识别(IFF)系统的一种新模式,具有识别概率高、抗干扰能力强等特点。文中介绍了模式5使用的Walsh扩频和预编码最小频移键控(MSK)调制技术,通过分析其调制后信号的频谱特性和时域相关特性得出模式5扩频调制技术的优势。针对模式5信号接收处理,提出了最佳相干和非相干解调解扩算法,并结合其信号特性分析得出,非相干解调解扩算法更适用于模式5突发通信系统。通过对两种算法进行仿真,结果表明非相干算法性能仅比最佳相干算法差1 dB左右,因此工程实现中可采用该非相干解调解扩算法。

基于多天线的GNSS压制式干扰与欺骗式干扰联合抑制方法

压制式干扰和欺骗式干扰是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)面临的最常见且最有威胁的蓄意干扰。该文提出了一种基于多天线的GNSS压制式干扰与欺骗式干扰联合抑制方法。首先利用子空间技术抑制压制式干扰,然后利用解扩重扩算法获得的加权矢量进行欺骗式干扰识别和抑制,最后对无干扰信号再次使用解扩重扩技术形成指向真实卫星的高增益多波束。仿真结果证明所提方法可以同时抑制压制式干扰和欺骗式干扰。该方法不需要卫星来向信息,对阵列流形误差稳健。

多进制正交码扩频系统的解扩和同步技术及其实现

本文实现了一个M进制正交码扩频系统，它能传输2．4Kbps和16Kbps两种信息速率数据，并能在低信噪比条件下解扩译码．文中首先讨论了该系统数据的编码扩频和解扩译码的方案，其次讨论了码片采用MSK调制时，本地载频和抽样时钟的初始相位的估计方法，然后提出了在解扩泽码的同时进行相位跟踪的Q支路相关同步法，最后测试了系统的误比特性能．

周期PN序列抗单频干扰能力的分析

针对实际实现的DSSS系统采用的PN序列都是有限长、周期的情况,证明了单频干扰经过解扩处理后得到的加性干扰序列在时间上按照正弦规律变化,求出了正弦变化的频率,给出了求得其幅值的方法,并讨论了两种特殊情况。最后,仿真和实际系统验证进一步证明了结论的正确性。

基于聚类的软扩频信号盲解扩方法

该文研究的是在未知扩频序列的情况下,实现多序列直扩信号(也称软扩频信号)的解扩。对于传统直扩信号来说,主模解扩法(DMDS)被证明是一种有效的盲解扩方法,但是它并不适用于软扩频信号的盲解扩问题。借鉴无监督聚类分析的思想,该文提出了一种基于聚类的软扩频信号盲解扩方法(KCDS)。该方法将软扩频信号分成不重叠的信号向量,利用这些向量的聚类特征完成扩频码的估计,通过最大化平均侧影宽度完成延迟时间和扩频码数量的估计。计算机仿真表明,在零均值噪声环境下,KCDS算法可以解决软扩频信号的盲解扩问题。

直序扩频系统中频信号的同时解扩解调方法

常规直序扩频接收机将中频信号的解扩、解调分立进行,获得的处理增益为扩频码的周期。对于输入信噪比极低的系统,该处理增益难以满足系统低误码率的要求。在基于软件无线电的直序扩频系统中,接收机可以对中频采样信号同时进行解扩解调,分析表明,当采样率满足一定条件时,能够获得比常规方法更高的处理增益,适宜在低信噪比系统中应用。

降低OFDM系统峰均功率比的载波干涉技术

介绍了应用载波干涉技术的OFDM系统,即CI/OFDM系统,说明了通过CI技术降低OFDM系统峰均功率比的基本原理和特点,并通过计算机仿真展示了系统峰均功率比改善的具体效果。仿真表明,载波干涉技术应用灵活,实施复杂度较低,能有效地解决OFDM系统的高峰均功率比问题。

非相干解扩解调信号的范数计算方法

依据向量范数等价性原理,将正交码扩频系统中非相干解扩解调信号的能量计算推广为向量范数的计算.由于不同的向量范数所需的运算量和计算的复杂程度各不相同,所以可根据实际情况选择最合适的向量范数来衡量各支路解扩信号向量的大小,以简化硬件电路.讨论了采用2范数,1范数和∞范数方法实现的3种非相干解扩解调信号处理单元的FPGA设计,并给出了误码性能曲线.

一种免伪码同步恢复的数字化零中频解扩方案

零中频方案是实现数字化解扩的主要手段之一。本文在对等chip速率和 2倍chip速率A D采样解扩进行性能分析的基础上 ,给出了一种不需要伪码同步恢复的基于

δ/θ型基带相关检测/解扩方案

基于抗干扰的基本原理,提出了"相关解扩三要素",从而形成了δ/θ型基带相关解扩方案。其特点是:当经典基带相关解扩有效时,本方案同样有效;当经典失效时,本方案仍部分有效。相关解扩的内核——相关函数的计算量减少了约99.61%,因而,较经典相关解扩,以同一数量级提高了解扩的速率和信道的利用率,减小了ASIC/数字集成化的面积,降低了成本,缓解了大容量高速率综合业务扩频传输与扩频带宽及其电源的矛盾。

联合导频辅助和解扩软输出的突发直扩载波同步

针对突发直扩系统在极低信噪比下载波估计精度和范围不能兼顾的问题,提出了一种联合导频辅助和解扩软输出的载波同步算法.基于导频和数据分插的帧结构,首先利用导频信息采用平均周期图法对载波频偏进行粗估计,通过最大似然算法得到相偏粗估计值,并对接收信号进行分段相位补偿;然后利用解扩软输出进行频偏细估计,进而得到相偏的细估值.理论分析和仿真结果表明:在极低信噪比和导频数目一定的条件下,算法的估计性能接近修正克拉美罗界,具有较高的频偏估计精度,且频偏和相偏估计范围大,能达到理想同步的误比特率性能.

直扩技术分析及其应用

扩频通信技术由于具有抗干扰能力强,信号隐蔽性好,容易实现多址传输等优点而在卫星通信、数据传输、移动通信、无线数据通信等领域的应用日益广泛。其中直扩通信技术是目前使用的最典型扩频工作方式,弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解直接扩频通信技术本质的关键所在。首先介绍了直扩通信系统的基本工作原理,其次结合构建的系统模型,对其扩频和解扩的机制进行了详尽分析,提出了采用直扩技术通信的优势。最后给出了直扩技术在国内外的应用现状。

低信噪比长伪码直扩信号的盲估计方法

为了解决低信噪比长伪码直扩信号的盲估计难题,提出了一种长伪码直扩信号的相关矩阵累加平均结合特征分析的新方法。本方法是在已知长伪码直扩信号的扩频码周期、码速率等参数,并且信息序列不相关的前提下,将接收到的长伪码直扩信号以一随机确定值为起点进行周期分段形成连续多个观察向量,求其相关矩阵并累加平均,并实施特征分析以得到相关矩阵的特征值和信号所含主成分,由相关矩阵的特征值可以估计出信号所含的噪声方差、信号信噪比和信号分段时随机确定的起点,由主成分特征向量还可以进一步估计出观察信号的扩频码序列。本文所提出的方法充分分析和推导了长伪码直扩信号的特征结构,提出了对长伪码直扩信号盲估计的核心基础算法,该算法可以有进一步应用于长伪码直扩信号盲解扩的潜力。本文提出的方法并不象已经提出的其他算法,其对长伪码扩频信号的盲估计性能可以随着观察向量个数的增加逐步得到改善,而且该方法可以应用于任意类型的扩频码、信息码,在理论上能工作在任意强度的加性高斯白噪声环境下,并且不需要事先提取任何定时同步信息。理论分析和数值结果表明了本方法较为鲁棒不易受到噪声影响。

高动态GPS接收机的设计与仿真

与一般环境下卫星定位信号的接收相比,高动态环境下GPS信号产生较大的多普勒频移,产生较大的定位误差,因而对卫星定位信号接收机提出了较高要求:一是要更可靠地捕获卫星定位信号;二是接收机要具有低功耗、小型化、通用性的特点。针对上述要求,提出了采用FPGA的GPS接收机方案,给出了系统的总体设计以及各个主要模块的设计与仿真过程;并根据设计平台,进行了相关实验。实验结果表明,所设计的高动态GPS接收机能够很好地捕捉到卫星信号。系统具有体积小、灵活性强、易升级扩展等特点,在高端民用领域和相关军事领域都具有广阔的应用前景。

CDMA扩频信号的数模混合型解扩方法

提出一种CDMA扩频信号的数模混合型解扩方法。该方法首先采用二阶采样实现中频信号的正交解调,再用数字控制的并行模拟运算电路实现的模拟匹配滤波器对基带信号进行相关解扩。仿真实验表明,该方法能实现CDMA扩频信号的相关解扩,而且实现电路结构简单,是一种有效的相关解扩技术。

基于解重扩算法的GPS抗干扰实时接收机研究

提出了一种基于解重扩算法的GPS抗干扰实时接收机系统的硬件实现方案。此方案充分利用解重扩算法和GPS接收机的特点,将两者紧密耦合,并根据FPGA和DSP的不同性能,实现了资源的合理配置。实测数据验证表明,该系统不仅能够抑制干扰信号,而且可对卫星信号产生较大增益,实现多波束抗干扰。

卫星导航接收机中积分清零器的性能分析

为了使跟踪环路得到最高的输入信噪比,卫星导航接收机在时延估计时应使用匹配滤波器。但出于节省硬件资源的考虑,卫星导航接收机通常采用积分清零器完成相关运算。然而积分清零器相对于匹配滤波器存在性能损耗,对此目前尚无量化的结论。本文推导出积分清零器性能损耗的解析表达式,并使用Monte Carlo仿真的方法验证结论的正确性。理论和仿真结果表明当采样率为2倍的前端带宽时,积分清零器相比匹配滤波存在约0.44dB的损耗,当采样率提高到4倍信号带宽时,积分清零器的性能损耗几乎可以忽略。该结论对卫星导航接收机的设计具有重要的意义。

低信噪比直扩信号的盲解扩

针对接收机对直接扩频序列信号进行自动侦收的需要,提出了低信噪比下直扩信号参数的盲估计方法:利用循环谱检测可以准确估计出载频和码片速率;应用功率谱二次处理估计出扩频码周期;利用特征向量法估计扩频伪码序列;分析、讨论了全盲接收信号的采样率估计方法。仿真结果表明,在没有任何先验知识的情况下,该方法能普遍适用于低信噪下的BPSK,QPSK,16QAM,64QAM等直扩信号的参数估计,从而完成信号的盲解扩。

QPSK调制的WCDMA信号的一种数模混合型解扩方法

从降低解扩电路功耗和提高运算速度两方面考虑,针对采用QPSK调制的宽带码分多址(WCDMA)信号,提出了一种数模混合型解扩方法。该方法采用二阶采样保持技术对QPSK信号进行时域离散化和正交分解,通过数字控制的模拟匹配滤波器组在模拟域进行相关运算。给出了二阶采样参数的选取原则和模拟匹配滤波器组的实现结构,通过仿真实验验证了该方法的有效性。与全数字的解扩方法相比,该方法无需高速A/D转换器和正交解调器。