带残余频偏的软扩频信号伪码序列盲估计

针对带残余频偏的软扩频信号伪码序列盲估计难的问题,提出一种奇异值分解(singular value decomposition,SVD)结合全数字锁相环(digital phase locked loop,DPLL)的方法。所提方法首先对待处理信号通过不重叠分段生成数据矩阵,每段信号长度为一倍伪码周期;然后利用其自相关矩阵的右上角元素估计失步点进行同步,并且在重新计算自相关矩阵后根据较大特征值个数估计进制数;最后通过多次快速SVD算法结合DPLL最终实现伪码序列的盲估计。仿真结果显示,所提方法在低信噪比条件下可以有效估计出带残余频偏的软扩频信号的伪码序列,并且性能优于其他对比方法。

一种基于最大似然的SOQPSK联合估计优化算法

为解决整形偏移正交相移键控(shaped-offset quadrature phase-shift keying,SOQPSK)信号符号定时同步算法在高精度条件下实现复杂度较高的问题,提出了一种基于最大似然的优化SOQPSK符号定时与相位同步联合估计算法。首先给出了SOQPSK-MIL信号模型和该信号的相位变化规律,以及基于最大似然算法的SOQPSK信号的符号定时与相位同步联合估计算法的原理与估计结果,详细分析了该算法中不同h函数的能量差异以及其所带来的在不同简化程度下该算法的性能差距,并论证了在只采用Z_(1)^(+)和Z_(-1)^(+)参数进行估计时算法的有效性,同时针对该算法实现过程中卷积运算量大的问题,提出了一种h函数的优化处理方式,在保证h函数能量不变的前提下,对h函数进行量化,使其变为一个简单的只有0、A和-A三种幅度的三值函数,从而有效减小卷积过程的计算量,使卷积部分的计算复杂度由O(N^(2)L_(0))下降为O(NL_(0))。仿真结果表明:该算法具有估计精度高、计算复杂度低的特点,在大幅降低了算法实现复杂度的同时,维持了先前的高估计精度,改进后算法的定时误差和相位误差的估计结果的最小均方误差几乎与改进前没有差别。

交通信号干线协调控制经典数值计算法的改进

对干线协调控制经典数值算法进行了深入分析,指出了经典数值算法的不足之处。提出了经过修正的绿波带宽度计算方法、交叉口信号相位差计算方法以及实际交叉口与理想交叉口的匹配方法。分析表明,利用改进后的数值算法能实现各实际交叉口与理想交叉口的最佳匹配,计算得出的绿波带宽度和各交叉口信号相位差也更加准确。

消除直流分量影响的并网变流器同步参考坐标系锁相环方法

在同步信号提取中,电网暂态故障、电网电压采样环节和信号处理环节等都会不同程度的将直流偏置分量引入到三相输入电压中,它们将会对同步信号的提取产生影响。在同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL)中,坐标变换将输入直流分量转化为50Hz的dq轴交流分量,影响同步信号提取的性能。本文以SRF-PLL为基础,在dq输出信号通路中加入正弦幅值积分器(SAI)单元,提出一种消除SRF-PLL同步信号提取中直流偏置分量影响的方法。该方法通过正弦幅值积分器单元实现了dq轴分量中的直流分量和交流分量的分离,消除了输入电压直流分量对同步信号的影响。文中讨论了该方法的数学模型和参数设计,并与SRF-PLL等方法进行了性能对比,仿真和实验结果验证了文中所提方法的有效性。

城市干线双向绿波控制优化设计

给出了一种实现双向绿波信号控制的改进图解法。通过交通调查先确定带速度和周期,再协调控制系统的相位差。与传统的图解法相比,改进的图解法可以根据实际的交通需求实现双向不同带宽需求的绿波协调控制,适用于进口对称放行方式和进口单独放行方式,同时也适用于双向流量不均衡、交叉口已存在排队车辆、车速变化等道路情况。实例验证结果表明:利用改进图解法设计的双向绿波可有效提高干线道路的通行率,缓解交通拥堵情况。

基于级联滤波锁相环的电网信号同步方法

针对电网故障条件下,传统SRF-PLL在进行电网信号同步时存在频率和相位信号检测误差较大的问题,提出了一种基于级联滤波锁相环的电网信号同步方法.在QT1-PLL中,利用级联滤波结构改善系统的滤波性能,并使系统的响应速度得到提升.在锁相环路内增加相位和幅值补偿环节以消除电网频率偏移对锁相结果的影响.仿真和实验结果表明:在电压信号发生20°的相位跳变和4 Hz的频率跳变时,可以在1.5个电网周期内实现对频率和相位的准确检测;频率和相位超调量分别为0.5 Hz和4°时,满足并网系统快速准确的要求,验证了所提理论的正确性和有效性.

基于改进DFT相位差的正弦波频率估计

针对基于离散傅里叶变换(DFT)相位差的正弦波频率估计方法对频偏敏感的问题,提出了一种改进DFT相位差频率估计方法。首先推导了DFT相位差法频率估计的均方误差,然后提出了基于Rife插值的改进DFT相位差频率估计方法,较好地解决了正弦波频率估计对频偏敏感的问题。仿真实验结果表明,改进方法在各种频偏下均能取得较高的估计精度,估计性能接近克拉美罗限(CRLB)。

一种宽范围高精度的前向载波频偏估计算法

前向载波频偏估计算法的捕获范围和估计精度是一对矛盾。针对这一问题,提出一种低计算复杂度的宽范围高精度前向载波频偏估计算法。算法的基本思想是:首先,利用相邻码元判决点处的相位差粗略估计载波频偏,以便获得宽的捕获范围;然后,利用高时延自相关函数精细估计载波频偏,以便获得高的估计精度。详细描述了算法的数学表达,并对其性能进行了分析。最后的仿真数据证明,该算法对于载波频偏的宽范围高精度估计,确实具有较高的实用价值。

双向有隔离路段干线交通信号优化实施策略

干线交通控制系统能有效减少机动车运行延误.本文以系统延误最小和绿波带宽最大为目标,构建了基于系统周期和相位差最优的干线交通控制模型,以双向有隔离的北京城市主干路——皂君庙路—大柳树路(含4个信控交叉口)为实例,提出了两种线控优化方案,通过VISSIM仿真对该交叉口及其所在路段优化前后的交通状况进行了比较.结果表明:在北京市这类行人流量较大、交叉口布局紧凑的道路条件下,采用重叠相位能更好地优化线控系统;应用本文提出的控制策略对该路段进行线控优化后,交叉口总信控延误减小了59.6%,主线上的南向北和北向南平均行程速度分别提高了140.0%和51.7%,交通运行效率显著提高.

基于DFT的PSK信号载波频差估计算法

研究在噪声中高精度估计 PSK信号载波频差的问题。本算法首先利用非线性变换使 PSK信号转化为单频信号 ,然后用分段 DFT频谱的相位差信息 ,达到精确估计载波频差的目的 ,仿真表明效果良好 。

基于递归通用信号延迟叠加算子的单相锁相环

当电网电压存在谐波与直流偏移时,传统锁相环无法精确锁相。为此,提出一种基于递归通用信号延迟叠加算子的改进单相锁相环算法。该方法在锁相环前级引入递归通用信号延迟叠加算子,以产生正交信号并滤除谐波。接着在两相静止坐标系下,构建延迟采样周期滤波器,通过将正交分量延迟两个采样周期的方法抑制直流偏移。所提单相锁相环技术能够消除直流偏移和谐波干扰的影响,快速准确地获取基波和所需的特定次谐波信息,同时具有良好的动态性能和稳定性。最后,仿真与实验结果证明了该方法的可行性。

一种基于偏移源的频率合成技术分析

针对一种基于偏移源的频率合成技术,建立了锁相环(PLL)线性模型,对相位噪声和杂散信号性能进行分析。从分析结果看,在锁相环反馈支路中使用一个偏移源将压控振荡器(VCO)输出信号下混频至一个较低的中频,从而将锁相环的环路分频比大大降低,使改善后的锁相环噪底达到-135 dBc/Hz。介绍了偏移源和主环的关键合成技术,结合工程应用设计的基于偏移源的C频段频率合成器,相位噪声偏离载波10 kHz处≤-99 dBc/Hz,偏离载波100 kHz处≤-116 dBc/Hz,杂散小于-70 dBc。

改进型DSC的并网锁相环直流偏移消除方法

针对在SRF-PLL的控制内环中使用延迟信号消除(DSC)算子,放缓了动态行为问题,提出了一种用于电网同步的三相PLL中的快速直流偏移抑制方法.通过使用改进型DSC运算器(MDSC)方法,改进了传统的基于DSC的PLL的动态性能.该方法能够有效地克服系统带宽给直流偏移消除带来的影响,并使系统响应速度得到提升.另外基于MDSC的PLL在相位跳变和频率阶跃变化的调整时间也很小.所提方法的有效性通过仿真实验结果得到证实.

子载波相位与BOC信号功率谱密度的关系研究

首先介绍了导航信号功率谱密度求解的一种通用方法,基于该方法,经过建模和推导,得到任意相位子载波BOC(二进制偏移载波)信号的功率谱密度显式表达式。通过仿真及分析表明,不同的子载波相位对应的BOC信号功率谱密度存在差别,正是这些差别影响了导航系统的性能,同时也为导航系统的信号体制设计带来了灵活性。文中得到的一些结论,可以给未来的导航信号体制设计中BOC信号子载波相位的选择提供一些借鉴。

考虑绿灯延长的干线公交绿波优化控制模型

针对绿灯延长控制策略使公交车辆在交叉口实际可通行时间大于社会车辆的事实,研究了考虑绿灯延长的干线信号协调优化控制模型。在MAXBAND模型考虑公交车运行速度和站点停靠时间的基础上,选择以绿灯起点作为绝对相位差的计算依据,结合最大延长绿灯时间改进对公交车辆的绿波带宽约束和时间-距离的几何关系约束,并使用Matlab求解改进模型相关参数。选取平均排队长度、社会车辆平均延误、公交车平均延误、平均停车次数和人均延误作为模型的评价指标,并使用Vissim软件对其仿真实验。实验结果表明,在无公交专用道且不考虑车辆排队影响的情况下,改进模型相较于在MAXBAND基础上考虑公交车行驶速度和靠站停车时间模型而言,5个评价指标均至少提升了2.87%;相较于MAXBAND模型而言,由于改进模型未考虑交叉口车辆排队情况,公交车平均延误增加了1.87%,但其他4个指标均至少提升了1.71%。

一种适用于突发信号的载波同步算法

针对突发通信中的非数据辅助载波同步问题,提出了一种改进的差分相位频差估计算法。该算法采用DFT频差粗估计的频率搬移方法扩展了估计范围,对频移后的信号进行K阶均值滤波提高了算法的抗噪声性能,并利用高阶差分相位加权精细估计载波频偏,获得了较高的估计精度。结合二阶判决指导数字锁相环,采用联合结构实现载波相位的快速同步。文章给出了算法的实现步骤,并对其性能进行了分析。仿真结果表明,该算法计算复杂度低,估计精度高,收敛速度快,具有较高的实用价值。

采用副载波参考波形方法的GNSS双载波环多径抑制技术

为了实现对高阶二进制偏移载波(BOC)信号的无模糊和抗多径接收,将码相关参考波形的闸波设计思路应用于GNSS双载波环路接收方法的副载波锁相环。在副载波锁相环中引入设计的闸波参与信号的相干积分过程,使双载波环法具备抗多径性能且不需要额外引入相关器。对该设计方法的理论和具体实现进行阐述和分析,从副载波多径误差包络和跟踪精度两方面对改进的双载波环路方法性能进行评估。仿真结果显示,采用的算法与双载波环路法相比,可以降低BOC(1,1)信号81.1%的副载波多径误差包络面积以及BOC(14,2)信号75.1%的副载波多径误差包络面积。但是,改进的双载波环路法会带来-6 dB的相干积分后载噪比损失,降低跟踪精度。因此,在闸波参数设计上,需要谨慎选择以平衡算法的多径抑制和跟踪精度性能。综合来看,该方法适用于解决非弱信号条件下及多径环境下的高阶BOC信号接收问题。

基于相位优化的干线双向绿波协调控制方法

为了提升城市干线双向绿波协调控制的效果,提出一种基于交叉口信号相位优化的干线绿波协调控制方法。该方法通过优化干线上交叉口的信号相位组成和相位顺序,来增加干线上相邻交叉口间相位差的调整区间,从而提升干线双向绿波带的带宽。案例分析指出,相比于传统的图解法,新方法能够提升城市干线双向绿波带的带宽,减少车辆的延误和停车次数。同时,新方法设置的绿波速度更能满足干线设计速度。

高动态BOC信号捕获算法

针对传统的捕获算法无法实现高动态环境下二进制偏移载波(BOC)信号同步问题,设计了一种分数阶傅里叶变换(FRFT)与离散多项式相位变换(DPT)相结合的捕获算法。该算法首先根据定阶运算得到接收信号的动态阶数来判定是否需要进行降阶处理,然后通过对FRFT捕获算法输出的谱峰值搜索得到动态参数和码相位的估计值来完成捕获。理论分析和仿真结果表明,所提算法在原有FRFT捕获算法的基础上消除了二阶多普勒变化率的影响,能够成功捕获到高动态BOC信号。与其他算法相比,所提算法进一步增强了整个捕获结构的动态适应能力和抗噪性能,并且在检测概率和捕获时间方面具有优越的性能。

消除直流分量影响的单相锁相环方法

电网电压采样环节会将直流偏置分量引入到电网电压输入信号中,影响同步参考坐标系锁相环SRF-PLL(synchronous reference frame-PLL)的性能。为消除直流偏置分量对锁相环性能的影响,采用自适应最小均方(least mean square,LMS)算法滤除电网电压输入信号中的直流偏置分量,并添加一种便于离散化的结构产生正交信号。实验结果表明所提锁相环方法能够有效消除直流偏置分量对锁相环性能的影响,具有良好的稳态和动态性能。