一种新的具有恒虚警概率的PN码自适应盲捕获方法

提出了一种具有恒虚警概率的串行搜索伪随机码自适应盲捕获方法.该方法不需要借助于导频信号,利用相关解扩前和相关解扩后的信号功率之比作为判决统计量,根据判决统计量的概率密度函数的特性得到与信号功率和噪声、干扰功率无关的判决门限,从而实现了具有恒虚警概率的自适应捕获.对白色噪声环境下无衰落和瑞利衰落的情况下的检测性能进行了理论分析和仿真,结果表明所得出的方法实现了具有恒虚警概率的自适应盲捕获.

一种限定虚警概率的PN码捕获自适应门限估计算法

提出了一种限定虚警概率的PN码捕获的自适应门限估计算法,首先在对判决变量的统计特性分析的基础上,计算出了判决门限的有偏估计量;然后分析了估计偏差对捕获系统检测概率和虚警概率的影响;最后,计算机仿真表明,在限定虚警概率的前提下,捕获系统在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下具有较高的检测概率,自适应门限的估计方法易于实现,且适合工程应用。

自适应伪码捕获的双限切除恒虚警概率方法

在无人机测控与数据链技术中,直接序列扩频通信技术成为重要的发展方向。直接序列扩频通信中,扩频同步是至关重要的环节。提出一种适用于直接序列扩频通信的自适应伪码捕获方法——双限切除恒虚警概率(DE-CFAR)方法。与仅设置切除上限的单限切除恒虚警概率(E-CFAR)方法相比,DE-CFAR方法设置了切除双限——切除上限和切除下限,在进行单元平均之前不仅切除信号的强分量,还切除信号的弱分量。在信噪比较高的情况下,DE-CFAR方法的性能与E-CFAR方法相比几乎没有下降,而在信噪比较低的情况下,DE-CFAR方法的性能要优于E-CFAR方法。

采用多相关峰值的PN码频域匹配滤波捕获实现方法

现有的伪噪声(PN)码捕获算法大多是基于相关峰值进行门限判决,而捕获性能依赖于门限实时估计的正确性。针对这种情况,该文提出了一种利用多次PN码相关峰值位置间的相互关系进行判决的算法,避免了对信道噪声的实时估计,并给出了基于频域匹配滤波的实现方法和算法复杂度分析,推导了所提算法的检测概率和虚警概率,并且使用计算机仿真验证了推导结果的正确性;结果表明,所提算法避免了噪声估计的开销,增强了PN码捕获的鲁棒性,提高了捕获性能,适合工程应用。

直扩系统中匹配滤波器捕获方法研究

介绍了直扩系统中利用匹配滤波器方法进行捕获的特点和电路结构,重点研究了在高斯白噪声环境下采用部分周期相关匹配滤波器捕获方法的性能,推导了捕获方法的检测概率和虚警概率。最后利用Simulink对匹配滤波器捕获方法进行了仿真,给出了对应不同匹配长度和不同门限的检测概率和虚警概率曲线。

目标指示精度对跟踪雷达捕获概率的影响

捕获概率直接影响到雷达的捕获距离以及雷达的反应时间。介绍了跟踪雷达捕获概率的估算方法 ,论证了保证目标指示精度对提高跟踪雷达捕获概率的影响。

高动态条件下伪随机码捕获的旁瓣虚警分析

采用Matlab对扩频码的自相关旁瓣在载波频差条件下的改变情况进行了仿真,可以看出自相关旁瓣峰值和均值随载波频偏的变化发生了较为明显的改变,在0 kHz～1 kHz范围内变化最为明显,在1 kHz～10 kHz范围内变化幅度较小,成波浪起伏变化。同时自相关旁瓣的变化,导致系统捕获时的虚警概率也发生了相应变化,进而导致虚假捕获。而在采用自适应门限情况下,虚警概率大大降低,因此在实际情况中,基于高斯分布的固定门限不是最佳选择。

B1C信号非匹配捕获研究

针对B1C信号捕获的灵活性和多样性,提出将TMBOC信号与BOC(1,1)信号分别对其进行非匹配捕获的研究。首先建立B1C信号数学模型,对算法研究原理进行了数学推导,其次针对信号捕获的检测概率进行了分析,并对非匹配捕获中存在的信噪比损失给出了理论分析,并对实际采集到的B1C信号做捕获仿真研究。仿真表明,BOC(1,1)信号捕获能够获得更高的峰均比,而TMBOC信号在捕获B1C信号导频分量时峰均比更优,但整体相较前者峰均比下降约0.46 dB,算法的研究为B1C信号同步提供了新的思路。

一种大步进伪码快速捕获方法的研究

在无线电导航系统中,低信噪比的情况下长伪码序列的快速捕获和重捕成为系统必须解决的一个重要问题.针对该问题,提出了一种大步进伪码快速捕获方法,并给出了大步进伪码快速捕获的原理和实现方法,详细分析了该方法的检测概率、虚警概率和平均捕获时间.该方法易于采用大规模集成芯片和数字信号处理算法实现且已经应用到实际接收机系统中,仿真结果和实践证明该方法具有较快的捕获速度,捕获灵敏度高,能够在低信噪比下稳定工作.

基于DMF直扩系统捕获性能的研究

对以数字匹配滤波器(DMF)为核心的捕获电路的性能进行了深入研究,推导出单次、两次驻留判决方式的平均捕获时间的表达式,并进行了数值分析。得出的主要结论是:基于DMF的捕获电路具有很快的捕获速度,适合于猝发通信;低信噪比下,捕获速度对门限更为敏感,且两次驻留判决在低信噪比下略好于单次驻留判决。

一种改进的GPS信号捕获策略的性能分析

针对一种克服位翻转设计的GPS信号捕获策略缺乏理论评估,以及判决门限计算公式失配的问题,对该策略下的接收机捕获性能做了理论分析及定量评估,给出了虚警概率和检测概率的解析表达式,以及修正的判决门限计算公式。从理论上证明了这种策略在存在数据位翻转时的有效性,并指出当利用传统判决门限计算公式对该策略进行设计时,预期性能与实际捕获性能间存在较大偏差,而给出的修正计算公式可以得到与真实值吻合的分析结果。该结论对接收机研制有指导意义和实用价值。

遗传算法在微弱GPS信号捕获方法中的应用

研究了微弱GPS信号的捕获问题,以捕获时较低的虚警概率和较高的检测概率为目标,以累加时的粗捕获(C/A)码周期数和导航数据数,以及捕获门限等参数为决策变量,应用遗传算法(GA)来解决这一多目标优化问题。仿真结果表明,该方法能够有效地解决所提出的问题,所得解能够优化捕获时欲选取的参数,从而提高捕获性能。

匹配滤波器解扩方式及性能

介绍了数字匹配滤波器解扩电路的结构和特点 ,研究了高斯白噪声信道下基于数字匹配滤波器的PN码捕获方式 ,并根据匹配滤波器相关处理时间的不同 (部分周期和全周期 )推导了PN码同步检测和虚警概率 ,最后对数字匹配滤波器的相关输出进行了仿真 ,给出了检测、虚警概率数值分析结果 。

基于信噪比的自适应门限判决PN码捕获算法

现有的自适应门限判决PN码捕获方法在低信噪比条件下的检测概率较低。针对这一问题,文中提出一种考虑噪声功率的改进算法。该算法首先通过参数设置对基于信噪比的门限进行调整,然后利用中值滤波平滑门限波形,减少了由于起伏波动引起的错误捕获,最后通过限幅滤波降低因毛刺造成的虚警概率。理论分析以及蒙特卡罗仿真表明,改进算法较现有算法能够获得更高的检测概率和更低的虚警概率,同时对窄带干扰有较强的抑制能力。

GPS信号快速捕获方案中门限设定算法

针对GPS信号快速捕获方案中的门限计算复杂问题,采用聂孟-皮尔逊准则,以发现概率为性能指标,对基于非相干累加和相干累加相结合的GPS信号快速捕获算法的性能进行了详细的理论推导,给出了高低信噪比下通用的判决门限计算方法,并通过系统仿真对理论结果进行了验证.对实际情况中概率分布的合理近似使理论分析过程得以简化,使得判决门限的计算复杂度大大降低.

基于实时能量估计的自适应码捕获

提出基于实时能量估计的码捕获自适应门限调整方法,给出了任意L次独立观测时虚警概率和检测概率的表达式。理论分析和计算机仿真结果表明:此方法的虚警概率恒定,比MLAP和0SAP等恒虚警检验方法的性能优越,且适用于多径误落信道条件下的RAKE接收。

DSSS滑动相关捕获算法改进及性能分析

提出一种减小直接序列扩频(DSSS)接收机信号捕获时间的改进方法。在传统滑动相关捕获算法基础上,增加一条参考支路,使相关曲线出现正负双峰值。利用双峰设置正负门限,形成二次判决,在不增加系统复杂度的基础上,减小了虚警概率,减少了平均捕获时间。计算机仿真证明了该方法的有效性。实验数据表明该方法在低信噪比下效果更加明显。

基于DMF捕获系统频率选择性信道下捕获性能的分析

对基于数字匹配滤波器(DMF)捕获系统在频率选择性信道下的捕获性能进行了深入讨论,利用状态转移图推导出单次驻留判决方式时平均捕获时间的表达式,对平均捕获时间与多径分量的关系进行了数字分析。得出的主要结论是对于多径分量为非衰落信号时,多径分量之间的能量差别越大,系统捕获性能越好,多径分量的能量相等时,系统捕获性能最差,且随着可以分离的多径路数的增加下降;对于多径分量为慢衰落信号时,多径信道的捕获性能好于单径信道(非频率选择性衰落信道),且多径分量之间的能量差别越大,系统捕获性能越差,当多径分量的能量相等时,捕获性能最好,这与非衰落信道的情形相反。因此在频率选择性衰落信道中,采用分集接收可以改善系统的捕获性能。

改进的数字匹配滤波器的设计及FPGA实现

提出一种改进的数字匹配滤波器(digital matchedfilter,DMF)结构。在发送端用2个码元长度为N的同一伪随机序列重复对一个基带数据码元进行整周期扩频,替代常规的用一个码元长度为2N的伪随机序列对一个基带数据码元进行整周期扩频。在接收端只需要用码元长度为N的DMF来实现解扩,将同一个基带数据码元内出现的两个相关峰叠加后输出即可。分析并仿真了改进的DMF的检测概率和虚警概率。基于递归折叠原理实现了改进的DMF结构。实验结果表明,在相同扩频增益的条件下,该改进结构与基本DMF的检测概率和虚警概率基本相同,而与递归折叠结构相比,该改进结构大大节约了硬件资源。

DCT变换域滤波码捕获方法

针对较小时频不确定度的卫星信号捕获,提出了一种结合离散余弦变换(DCT)的码捕获算法.首先对信号进行部分匹配滤波(PMF),然后对各个码相位对应的PMF输出矢量进行DCT变换域滤波及信号重构,最后对信号进行基于能量的检测.由于PMF输出信号和噪声时变特性不同,滤波重构后信号能量几乎无损,而噪声能量得到了明显降低,从而提高了相同虚警概率下的捕获概率.理论分析和仿真结果表明本文检测算法可以有效提升检测概率,并且具有较低的复杂度.