一种基于AR模型的大频偏估计算法

给出了一种适用于卫星通信的大频偏估计算法,文中称之为基于AR模型的大频偏估计算法。该算法结合相应的频率跟踪算法能够在低信噪比条件下实现多普勒频移远大于符号速率的信号捕获与跟踪。同时,还给出了该算法的计算机仿真与硬件实现。结果表明,该算法实现复杂度低,频率估计的准确高,适合于一般的非连续相位调制信号。

大动态多普勒频率下微弱直扩信号的长时间积累算法

大动态多普勒频率情况下,微弱直扩信号的长时间积累存在积累损失和计算量急剧增加的问题.对此,本文提出一种基于运动补偿的二倍分组块补零算法,在二倍分组块补零算法的基础上,通过谱循环移位搜索多普勒频率,采用包络平移和Keystone变换补偿码多普勒频率.理论分析和仿真结果表明,新算法能有效消除大动态多普勒频率对长时间累积的影响,同时计算效率高,相干积累20ms时的计算量仅为同类算法的16%,且时间越长、优势越大.

低轨道卫星隐蔽通信快速捕获技术研究

针对低轨道卫星隐蔽通信系统特有的接收机低信噪比、超大多普勒频偏及快速捕获要求等特点,提出一种时间频率二维准全并行多符号累积捕获实现算法,并对算法中关键参数进行优化设计.载荷样机测试结果表明,该算法在符号速率为1ksample/s,多普勒频偏为±50kHz,接收机信噪比Es/N0最小为3dB条件下,捕获时间优于100ms,漏检概率小于0.003,虚警概率小于3×10-6.

基于最大似然估计和Kalman滤波的BPSK载波同步方法

针对低信噪比及大多普勒频率变化率情况下的载波同步问题,提出一种基于最大似然估计和Kalman滤波相结合的跟踪环结构.利用最大似然估计在低信噪比环境下准确估计载波频率和相位,并结合Kalman滤波对载波变化进行稳定跟踪.其中利用二分法搜索保证低计算复杂度的同时提高了估计精度.仿真结果表明了此载波跟踪环路良好的跟踪性能.

一种改进的直扩系统大频偏二次捕获算法

针对卫星通信中低信噪比大频偏信号的精确捕获问题,提出了一种改进的直扩系统二次捕获算法.算法首先通过基于FFT的码相位并行搜索完成频偏的预估计和补偿,构造一个不含扩频码的准基带信号,然后对此信号采用含有辅助结构的FFT实现频率的精确估计和校正.仿真结果表明,本文所提算法与传统二次捕获算法相比捕获性能大致相当,资源消耗降低24%,捕获时间减少84%.给出了不同信噪比和扩频比下关键参数的选取方法,使算法具有较高的实用性.

一种基于FPGA的直扩系统快速捕获算法

本文提出一种基于FPGA的频域相关的捕获算法。该算法利用快速傅里叶变换(FFT)实现伪码的快速相关,同时利用离散傅里叶变换频移定理,补偿多普勒频偏,实现大多普勒频偏下的快速捕获。仿真以FPGA实现测试表明,该算法在模拟快速移动载体通信环境下,捕获时间小于40ms,漏警概率小于3×10-3,虚警概率小于3×10-6。

改进的机载斜视SAR方位大孔径方法

由于机载SAR平台受气流颠簸的影响严重,处理机载SAR实测数据时需要采用方位大孔径方法来减小运动参数的变化。然而,当使用传统方位大孔径方法处理斜视SAR实测数据时会引起方位时域混叠现象,并最终影响成像质量。为了解决这个问题,本文首先建立了机载斜视SAR瞬时多普勒模型;在此基础上研究了子孔径方位频谱拓展及方位时域混叠现象,推导出子孔径单边拓展点数的计算公式;然后提出了改进的机载斜视SAR方位大孔径方法,避免了方位时域混叠现象的发生;最后,通过仿真和实测数据实验验证了所提算法的正确性。

一种面向深空测距的大多普勒频偏信号捕获算法

在深空测距任务中,高精度的伪码捕获是后续执行伪码跟踪的关键前提。传统基于时频二维搜索的频偏估计算法对于深空测距中频率偏移范围较大的情况难以满足伪码捕获实时性要求。为此,提出了改进的时频二维搜索算法,通过在传统时频二维搜索算法的前端引入快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法对多普勒频偏进行预估,避免在大多普勒范围的频点遍历,能够有效降低频偏估计的时间开销。实验表明,该方法能够在大多普勒频偏环境下利用有限的硬件资源快速地实现伪码捕获,满足伪码捕获的实时性要求。

低符号速率下的大多普勒频偏信号的频偏估计

为了解决信噪比极低条件下窄带通信系统极大收发频率偏差估计问题,给出了利用信号频谱滑动平均滤波和数据增强的频偏估计算法。该算法使用滑动平均滤波方法可增强极低信噪比下的加噪信号频谱特征,使用数据增强方法可使加噪信号频谱特征更加突出,继而便可通过加噪信号的增强频谱特征估计出通信系统的收发频率偏差。仿真结果表明,该算法在低信噪比下对大多普勒频偏信号的频偏估计是有效可靠的,估计的均方根误差接近修正克拉美-罗界(Modified Cramer-Rao Bound,MCRB),而且实现复杂度适中,在工程实现中得到了大量应用。

极低信噪比大多普勒频移条件下基于双谱实现载频提取

针对极低信噪比大多普勒频移条件下载波提取问题,提出了一种基于AR模型双谱估计的下变频时域抽取载波提取方案,并在此基础上提出了分通道的改进方案,以及对其进行了MATLAB仿真。仿真结果表明了该方案及改进方案的有效性。