适用于任意阶数的BOC信号无模糊度捕获算法

针对二进制偏移载波(binary offset carrier, BOC)调制信号在捕获过程中的模糊度问题,提出了一种基于自相关函数加减互补的BOC(m,n)信号无模糊度捕获算法。根据副载波脉冲周期延拓的特性,通过拆分副载波,进而分离自相关函数,将关于码相位对称的第一个子相关函数和最后一个子相关函数做加减法运算后求差值,最后通过取模求和运算将旁峰完全消除。理论和仿真实验结果表明,该算法的适应性良好,适用于任意阶数的BOC调制信号,并且可以完全消除旁峰,保留窄相关峰特性。相比于SCPC、ASPeCT和BPSK-Like三种传统BOC信号无模糊度捕获算法,该算法的载噪比性能有约1.5~4.5 dBHz提高。

一种融合子载波的B1C信号无模糊跟踪算法

北斗B1C信号采用二进制偏移载波调制,缓解了导航通信频带拥挤问题,具备更强的抗干扰能力,但其相关函数存在多峰性,易导致跟踪环路误锁,对信号跟踪算法提出了更高的要求。针对B1C信号数据分量和导频分量存在跟踪模糊性问题,提出了一种融合子载波的无模糊跟踪算法。通过调节本地码和子载波调制码,依据正负叠加、乘积、模加的运算规则,对相关函数进行重构,得到完全消除副峰的新相关函数。理论分析和仿真验证结果表明,所提算法的相关函数在去除副峰的同时拥有尖锐的主峰;输出鉴相曲线光滑,不存在除过原点外的其它零点,不会造成误锁问题。在相同载噪比条件下,所提算法的码相位跟踪误差相较于ASPeCT算法降低了21.39%,码跟踪误差更小,跟踪精度更高,抗噪声性能良好,载波环和码环均可稳定准确地跟踪输入信号。

一种新的BOC(n,n)调制信号的无模糊度同步方法

针对现代GNSS中BOC(n,n)调制信号存在的模糊同步问题,在传统并行码相位捕获结构与码跟踪环的基础上进行改进,通过简单的本地码与重构方法提出一种新的BOC(n,n)的无模糊度同步方法。理论分析与仿真结果证明,该方法在保证BOC(n,n)无模糊捕获与跟踪的同时,具有传统同步处理结构简单易实现的特点,并具有良好的捕获与跟踪性能。通过比较去模糊度有效性、捕获概率、比例峰值、鉴相曲线与抗多径性能,证明文中方法相比经典的SPCP与ASPeCT具有更好的捕获与跟踪性能。

基于相对无模糊相位重构的自动脉内调制特性分析

文章首先分析并给出了相对无模糊相位重构算法,在此基础上构建了基于相位差分峰值幅度比较的BPSK及QPSK调制信号调制方式识别方法和基于最小二乘相位差分直线拟合的LFM信号调制方式识别方法。仿真结果充分验证了相位重构算法和调制方式识别方法的有效性。

二进制偏移载波及其衍生信号的通用无模糊捕获算法

针对目前对二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)及其衍生信号的通用无模糊捕获分析匮乏的问题,该文提出一种适用于所有BOC类型信号及所有调制阶数的无模糊捕获算法。该算法首先根据不同调制信号副载波形之间的联系构建出了通用副载波模型,得到信号的通用表达式,然后在此基础上将副载波形按半周期进行分解,再根据相关函数的合成方法构建出通用的捕获方法。理论与仿真实验表明,新提出的捕获方法适用于所有类型及所有调制阶数的BOC信号,能够完全消除副峰,实现无模糊捕获,捕获精度以及抗多径性能相比其他算法都有很大提高。

基于伪相关函数的BOC无模糊跟踪性能分析

BOC(Binary-Offset-Carrier)调制广泛应用于全球导航卫星系统中,但由于BOC自相关函数的多峰导致传统码跟踪环路存在模糊性。伪相关函数(Pseudo Correlation Function,PCF)方法在本地采用两个特殊的参考信号和非线性处理以获得无模糊的相关函数。根据一种PCF方法本地参考波形设计的充分条件,推导了其无模糊函数的数学形式,并着重分析了其跟踪和抗多径性能与本地参考波形的关系。仿真结果表明:该PCF方法解决了跟踪模糊问题,且随着参考信号的宽度因子增加,其跟踪精度逐步改善;该PCF方法对于中长延迟多径干扰抑制能力较好,宽度因子为0.5或1时,其多径误差最小。

QStrobe:一种高阶BOC卫星导航信号的无模糊多径抑制算法

二进制偏移子载波(BOC)技术是为解决有限导航频谱资源复用提出的调制技术,BOC信号相关峰的旁瓣导致传统超前减滞后延迟锁定环(DLL)出现跟踪模糊且不利于多径抑制。提出了一种将QBOC旁瓣消除技术与BPSK信号的Strobe抗多径技术相结合的QStrobe算法解决高子载波调制阶数的BOC信号无模糊抗多径问题。利用本地构造的QBOC信号去除相关峰旁瓣,再利用两组不同间隔超前/滞后码的线性组合构造仅有唯一稳定点,且控制延迟误差响应幅度的码跟踪鉴别曲线,实现无模糊的多径抑制。BOC(15,2.5)与BOC(14,2)信号的仿真试验结果表明,QStrobe算法消除了传统超前/滞后DLL的跟踪模糊,比QBOC超前/滞后DLL的6dB衰减多径误差包络面积分别改善51%和70%。

基于合成相关函数的sin-BOC/MBOC无模糊捕获方法

为了有效消除正弦相位二进制偏移载波(binary offset carrier,BOC)调制信号捕获过程中存在的多相关峰模糊性问题,提出了一种针对正弦相位BOC调制的无模糊捕获方法。该方法通过构建两路本地辅助信号,利用本地信号与接收信号的互相关函数的非线性组合构建无模糊的合成相关函数,从而实现正弦相位BOC调制信号的无模糊捕获。同时,该方法同样适用于复杂BOC(multiplexed-BOC,MBOC)调制信号,并且本地辅助信号的二级码片波形取代了传统方法中MBOC本地复制信号的多级码片波形,极大地简化了接收机的电路结构。理论分析与仿真结果表明,该方法在以牺牲一定的捕获灵敏度为代价的前提下,成功实现了正弦相位BOC调制信号的无模糊捕获,并且在无数据调制的导航通道中表现出更高的捕获灵敏度。

BOC信号中一种新型的无模糊直接捕获算法

针对BOC调制信号自相关函数存在多个峰值和零点从而导致伪码捕获模糊性的问题,提出了一种重构相关函数与多普勒频域补偿相结合的捕获算法。该方法将信号进行频域内的多普勒补偿,然后利用BOC信号自相关函数的模以及BOC信号和PN序列互相关函数的模两者之和的特性,通过折叠进行重构,达到消除相关零点和提高主副峰值比的目的。不仅提高了检测概率,也降低了虚警概率。仿真分析表明,该算法与BOC自相关捕获算法相比,主副峰分离度有9.5 dB～16 dB的改善,主峰比例均值有1.2 dB～4.5 dB的改善,且捕获精度较高、易于实现。

基于FFT的欠采样带宽信号频率无模糊估计

在宽频段内进行信号参数估计时，从节约高速ＡＤＣ硬件花费和减少系统的复杂性两方面考虑，信号欠采样是一种可行的方法。现有一些方法虽然能有效地消除频率估计模糊，但是要损失其他特征信息和没有考虑信号带宽对频率估计的影响。本文基于ＦＦＴ技术和分类算法提出一种新的多个欠Ｎｙｑｕｉｓｔ采样的带宽信号频率无模糊估计方法。只要严格地选取ＡＤＣ的采样速率，频率估计误差就能控制在与信号带宽和其他因素有关的误差范围内。同时，该方法还保留了信号的其他特征信息。计算机模拟实验验证了方法的有效性。

BOC信号无模糊捕获方法研究进展

BOC信号是源于GPS现代化计划的一种新型信号,并被广泛应用于未来几大导航系统的信号体制设计中。BOC信号的频谱具有分离性,能够充分利用现有的频谱资源,且其自相关函数的主峰比BPSK信号的窄,能够提供更好的码跟踪精度和抗多径能力,但其多峰特性带来错误捕获问题。根据国内外研究现状,深入研究了BPSK_like、副载波相位对消法、自相关边峰对消、去边峰等4种无模糊度的BOC信号捕获方法,探讨并仿真验证了各自方法的特点及其捕获性能,总结了BOC信号捕获技术的发展方向。

宽间距麦克风阵列实时无模糊多声源被动测向

该文针对宽间距麦克风阵列多源被动实时测向问题,研究了一种基于迭代互谱加权直方图的多源时延估计算法,利用声频信号的短时频谱稀疏性与正交性假设以及时延模糊周期的频变特点,在各声源真实时延处分别形成瞬时最大信噪比峰突,同时有效抑制因相差绕卷模糊引起的时延旁瓣,去除了多数现有基于时频稀疏特性的多源测向算法对阵元间距必须不大于最小信号波长之半的限制,使阵列系统可以兼具大孔径和低复杂度,数值仿真结果证明了所提算法的有效性。

基于相关移位BOC(n,n)无模糊度捕获算法

GPS现代化过程中,为避免导航信号频段间的互相干扰,采用了BOC调制技术来实现频带资源的合理利用.但是经过BOC调制的信号的自相关函数会存在多个副峰,这将会使捕获存在模糊性.针对这一问题提出了一种新的无模糊度捕获算法,根据BOC单元相关函数的特性,通过与移位半个码片取反后的新函数相乘,最终实现消除边峰的能力.仿真分析表明,本文提出的算法可以削弱副峰的干扰,使主峰跨度减小到半码片宽度,捕获灵敏度同ASPeCT方法,但均峰比比ASPeCT方法提高约10%,计算量也减少了40%.

高阶BOC信号多区域鉴别器的无模糊多径抑制算法

传统的高阶BOC信号多径抑制算法的有效收敛区间较小,不利于信号的稳定跟踪,因此提出一种多区域鉴别器的高阶BOC多径抑制算法。在伪码误差为零的附近区域,采用优化的QStrobe多径抑制鉴别器,而在其他区域采用收敛区间较大的正交BOC鉴别器。利用卡尔曼滤波器对跟踪误差进行开环估计,判断误差所处区域并进行鉴别器的实时切换。对BOC(15,2.5)和BOC(14,2)信号的仿真结果表明,该算法能够实现无模糊跟踪,且6 d B衰减多径误差包络面积比传统QStrobe算法分别改善了57%和51%。

单通道SAR无模糊估计快速运动目标速度

该文提出一种利用单通道相位信息无模糊估计地面运动目标径向速度方法。在距离频域做两视处理,并在多普勒域经过两视干涉处理,使得运动目标的干涉相位满足相位连续性假设。利用最小二乘线性拟合估计干涉相位关于多普勒频率的斜率,径向速度可由该斜率计算得到。该文方法具有不受相位缠绕影响的优点。相比于单通道幅度方法,该方法具有更高的估计精度和实时性。该方法在多普勒域能够同时估计多个目标径向速度。通过实测数据处理验证了该文方法的有效性。

距离频率ML方法无模糊估计动目标径向速度

在合成孔径雷达-地面动目标检测系统中,需要无模糊地估计运动目标的径向速度.当径向速度接近最大不模糊速度时,传统多通道最大似然方法的估计性能下降.针对以上问题,提出一种基于距离频率干涉相位的最大似然估计方法.相较于传统方法,所提方法有效地降低了概率密度函数扩散的影响,当径向速度接近最大不模糊速度时能够实现准确估计.从相关系数和干涉相位两个方面分析了噪声对径向速度估计的影响机理,并通过增加独立样本来减小噪声的影响.

基于重构子互相关的BOC无模糊度跟踪方法

针对BOC体制信号的自相关函数具有多峰性质导致BOC存在的模糊跟踪问题,提出了子互相关函数概念及基于重构子互相关函数的无模糊度跟踪方法.通过分析对比各子互相关函数,重构生成仅具有单一相关峰并保持BOC窄相关特性的相关函数.以BOC(1,1)和BOC(10,5)为例进行仿真与分析,模糊度有效性表明本文方法相比ASPeCT与BPSK-like能够更好地去除副峰且保持窄相关,鉴相曲线表明对于BOC(1,1)与BOC(10,5),本文方法相对BPSK-like的线性区域斜率增益分别为5.2 dB与7.2 dB,抗多径性能表明本文方法相比ASPeCT与BPSK-like的多径误差最小,抗噪声性能表明对于BOC(1,1)与BOC(10,5)本文方法相比BPSK-like的码跟踪误差标准差分别减少了0.046 Tc与0.030 Tc.

BOC及其衍生信号通用无模糊捕获分析

针对BOC(binary offset carrier)及其衍生信号通用无模糊捕获方法匮乏的问题,提出了一种基于伪相关函数(pseudo correlation function,PCF)的无模糊捕获改进方法。首先,根据形状码向量的概念构建了BOC信号的互相关函数统一表达式,并提出了两组新的形状码向量;然后,通过接收信号与形状码向量对应的参考信号作互相关合成得到一个单峰;最后,通过单峰与自相关函数合成得到通用无模糊捕获方法。仿真实验表明,在同一条件下,新提出的捕获方法主峰能量相对于副载波相位消除法提高了23%,并且能够适用于所有类型和所有调制阶数的BOC信号,能够完全消除同步过程中自相关函数的模糊性。

基于PCF的BOC信号无模糊算法分析

针对BOC(Binary Offset Carrier)信号的自相关函数存在多峰性,从而造成同步过程中模糊性的问题,提出了一种基于PCF(Pseudo Correlation Function)算法的同步算法。该算法首先将本地伪码和本地副载波调制到本地产生的辅助信号,再将本地调制后的信号与处理后的接收信号进行相关处理,最后将相关结果进行一定形式的运算得到只有一个单峰的相关函数。并且对提出算法进行了性能分析和仿真比较,结果表明该算法能完全消除同步过程中BOC信号自相关函数的模糊性,并且可以通过改变参数的值来提高捕获精度和捕获性能。

余弦BOC信号伪相关函数无模糊跟踪方法

二进制偏移载波(binary offset carrier,BOC)调制方式实现了频谱分离和频段共享,被应用于全球导航卫星系统中;但由于BOC信号自相关函数的主峰和副峰幅度差异较小,容易引起捕获和跟踪模糊,导致较大的测距误差;余弦相位BOC(Cosine-phased BOC,CosBOC)信号自相关函数形式相对复杂,给其无模糊处理带来了挑战;基于伪相关函数法(pseudo correlation function,PCF)思想,针对CosBOC信号设计本地参考信号的特殊码片波形,与接收信号相关后经过非线性组合可获得单峰无模糊相关函数,消除了跟踪模糊性;仿真结果表明:参数取值合适时该方法的跟踪和抗多径性能均优于同等条件下的BPSK-like方法。