直扩系统伪码精确同步及FPGA实现

在扩频信号数字化后采用相关、视频累积和DLL延迟锁相环求累积值的基础上,提出了一种改进的伪随机码(PN码)跟踪环.利用DLL延迟锁相环S型签相曲线中间部分的线性特点,采用最小二乘法,通过极大似然参数估计进一步消除随机噪声对伪码相位差估计的影响,得到精确伪码相位差从而实现伪码精确同步及伪码精确测距.该方法实现简单,同步精度高,并且跟踪环伪码相位差门限和精度不受信噪比影响.即使在极限信噪比下也可以准确估计伪码相位差.论述了该方法在某直扩系统中的应用,给出了伪码精确同步部分的FPGA实现方案.系统已通过测试,伪码相位差估计精度可达10ns级,通过后端信号处理进一步平均滤波后精度可达ns级.

基于TDDM的BOC调制信号伪码同步算法的研究

BOC调制技术以其独有的裂谱特性在实现信号频段共用的基础上,不断推动着卫星导航技术的发展。然而,新的TDDM机理的应用对实现BOC调制信号伪码高效同步提出了挑战。为此,在深入研究BOC信号同步的基础上,提出了一种新的基于成功捕获比例峰值判决门限和待调整峰比约束门限的TDDM伪码同步捕获判决方法,建立了基于TDDM的BOC调制信号捕获与跟踪的伪码同步算法。进一步,通过仿真实验,验证了新的伪码同步算法的合理和有效性。

高速突发通信系统中伪码时钟的快速同步

提出一种在高速、突发扩频通信环境下伪码时钟再生的新方法．依照这种方法设计出了一种快速、高精度的伪码时钟再生电路，并用ＥＰＬＤ器件付诸实现．给出了该时钟再生电路的性能分析、电路实验结果及在实际应用环境下的测试结果．

直接序列扩频系统中的伪码同步的FPGA实现

针对直接序列扩频(DS-SS)系统中,需要精确伪码(PN码)同步这一难题,给出了一个基于 FPGA的实现方案,并对其进行了时序仿真及和硬件调试,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。

直扩水声通信机的码同步技术研究

为了降低扩频码同步技术对硬件的依赖,提高水声通信机的性能,对传统直接序列扩频码同步技术进行了一些改进。扩频码同步技术包括码捕获和码跟踪两个阶段,在码捕获阶段,采用双倍补零法扩展接收信号与接收机本地扩频码序列,使两者满足基二快速傅里叶变换运算的要求;在控制逻辑部分采用蓄水池抽样算法来确定范围内载波频偏值的计算顺序,无需按照固定顺序遍历范围内的载波频偏值,从而减少了计算量。在码跟踪阶段,采用了全时间超前-滞后非相干相关同步跟踪回路,采用双Δ值延迟锁相环的设计,扩大了跟踪范围,降低了失锁概率。最后基于DSP平台实现了直接序列扩频水声通信系统,该系统通过了水箱实验环境的测试。

基于现场可编程门阵列的非周期伪码测控同步系统的实现

扩频码周期与信息码周期之比非周期将会导致相邻的信息码对应的扩频码不同,常规的同步方法不再适用。为解决非周期性直扩信号伪码快速捕获和同步的难题,提出了采用每1/4个码元积分,然后取绝对值相加的方法来剥离信息位,进行伪码粗捕和跟踪,每1/2个码元积分进行位同步,最后将位同步信息进行载波跟踪完成整个同步过程的方法。该方法运算速度快,对符号位不敏感,能够消除非周期直序列扩频带来的影响。现场可编程门阵列(FPGA)实现结果表明:该方法在信噪比大于-20d B条件下,对伪码长度为1023的M序列非周期直序列扩频,能做到可实现无误码同步性能。

一种扩频高度表的伪码同步方案

由于机载扩频高度表应用于高动态、低信噪比的环境下,文中对数字化中频直扩接收机中的同步技术进行了研究,提出了适用于扩频高度表的伪码快速捕获及精密跟踪的方案,并阐述了方案的实现原理。该方案比传统方法大大地缩短了捕获时间和硬件复杂度。给出了基于Matlab和Simulink的数字化仿真模型,以及在跟踪部分实现的效果分析。

直接序列扩频通信伪码同步的研究

首先介绍了中频累积和视频累积是提高周期信号信噪比的两种方法，然后分析和讨论了这两种方法在直接序列扩频通信伪码同步里的应用和应用的意义。

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。

扩频系统的伪码同步方法

介绍扩频系统中常用的几种伪码同步方法，及它们的适用环境和优缺点，并给出应用实例。

基于前置三阶相关检测的高性能直扩伪码捕获

为了提高无线电导航系统长伪码序列的检测概率,同时降低捕获时间,提出了一种带前置三阶相关检测的伪码捕获算法,即根据伪随机码和高斯噪声的三阶相关特性,首先实现本地伪码与接收伪码序列的码元相位同步,再用传统捕获方法进行伪码相位同步。理论分析和仿真结果表明,该方法能够有效提高捕获过程的检测概率,并降低捕获时间。

改进的基于FFT的伪码快速捕获法

为了更好地适合在低信噪比环境下工作,对基于FFT的伪码快速捕获法进行了改进,即提出了将多个伪码周期进行相关运算后进行非相干积累。对其原理进行了详细的分析,并对它的捕获性能进行了仿真。通过分析和仿真结果可以看出,采用非相干处理的基于FFT的伪码快速捕获法捕获时间更短,并且更适合在低信噪比环境下工作,具有重要的工程应用价值。

DS/SS系统伪码相位精密跟踪技术的研究

本文在扩频信号数字化后采用相关、中频累积和视频累积法求累积值然后求伪码相位差的基础上，提出了在低输入信噪比条件下精确估计伪码相位差的处理方法：利用这套方法，不仅可以完成伪码相位的跟踪任务，而且还便于信号的数字化处理，同时可使电路的调试和维修简便化。

基于伪码测距技术的无线定位系统设计与仿真

分析、研究了伪码测距技术的基本原理和基于伪码测距技术对空间中目标进行单点静态无线定位的实现方法,重点研究了载波分离与解调、伪码捕获与伪码跟踪等核心模块.采用MATLAB对系统方案进行仿真,验证方案的合理性;在Modelsim软件中采用Verilog语言对伪随机序列的生成载波调制载波分离与解调以及伪码同步进行仿真.根据系统功能,参考软件无线电的设计思想,设计了工作在2.4GHz频段、基于伪码测距技术的无线定位系统硬件平台方案.文中采用理论研究仿真与实际测试对伪码测距技术进行研究实现,采集记录了测试数据,并进行了分析,为后续的方案改进提供了数据参考.

基于布尔可满足性的伪码捕获方法

为了提高扩频通信系统中伪码序列的检测概率,同时降低捕获时间,提出了一种基于布尔可满足性(SAT)的伪码捕获算法,首先将扩频通信中的捕获算法通过面向模块级的布尔可满足性合取范式进行建模,然后利用先进的SAT求解技术对模型进行求解,从而达到对伪码序列捕获的目的。理论方法和仿真结果表明,该方法能够有效提高捕获过程的检测概率,并降低捕获时间。

10G以太网帧同步系统的研究

为减少大规模并行帧同步系统的面积开销，提出了一种系统设计方案——多比较器．单计数器并行帧同步系统(MCSC-PFSS)。该方案基于对连续性的判别，在减小面积开销的同时达到了接近现有最好的帧同步系统的性能。同时，对所涉及到的各种并行帧同步方案的性能进行了理论分析，计算机仿真以及逻辑综合。结果表明，本文提出的方案用于10G以太网中66B比特流的帧同步具有良好的效果。

直接序列扩频通信系统同步技术的研究

扩频码的捕获和跟踪,是DS/SS系统正常工作的前提条件。由于无线信道的载波偏移、多普勒效应以及收发信机的相对移动等特性引发了同步的不确定性,接收机要对信息进行解调,就必须解决精确的码同步技术问题。作者在分析比较两种典型的同步实现方案的基础上提出了改进方法。理论分析可知,串并捕获方案可克服并行捕获硬件复杂度高、串行捕获时间长的缺点;计算机仿真结果表明,平衡式BPSK匹配滤波器不采用跟踪支路就可实现伪码精确同步。

基于FPGA的直扩信号同步设计与实现

根据解调器的需要,基于软件无线电设计思想,设计了一种采用串并结合的全数字超前—滞后环路,实现了伪码快速同步、全数字点叉积锁频环和松尾锁相环,实现快速载波频率相位同步的技术方案,介绍了伪码同步和载波同步电路的工作原理与实现结构。采用此同步系统设计的解调器结构简单、性能稳定,可通过软件升级进行功能扩展,可以应用到多种通信和侦察接收机中。

基于扩频通信系统接收同步技术的研究

接收同步在信息传输中可起到提高通信质量的重要作用。针对伪码同步,采用匹配滤波器法进行码捕获,延迟锁相环法进行伪码跟踪;针对载波同步,运用自同步法的科斯塔斯(Costas)环提取载波,通过非线性变换获得载波分量。将其在扩频通信系统中进行仿真分析,结果表明伪码同步有效地提高了伪码捕获速率,载波同步输出信号波形与原始信号波形包络基本吻合,接收同步提高了系统的可靠性,具有一定的实际应用价值。

新调制信号精同步方法研究

随着卫星导航信号的发展,对如何正确实现信号同步接收的时效性、复杂度等提出了挑战。为此,在研究新特性信号的基础上,重点开展其精同步技术研究,针对BOC调制信号特性,从效率及速度角度展开精同步方法研究,并对其进行仿真及分析。结果表明,此方法可以快速、有效地达到精同步的目的,并正确解调出导航电文数据.