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。

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。