相位码补偿法实现DDS无相位截断杂散的研究

介绍了存在相位截断的直接频率合成(DDS)系统的原理,通过分析正弦波形相位幅度映射关系的方式阐述了相位截断杂散的来源。推导了在高频率分辨率和正弦波形无损压缩的条件下截断后相位码长最佳值,并提出了在相位截断之前对相位码进行补偿以消除误差的方法实现无相位截断杂散DDS系统,最后利用MATLAB仿真和FPGA硬件电路验证了该方法的有效性。

SINS/GNSS深组合导航码相位故障诊断与重构算法

针对捷联惯性(SINS)/卫星(GNSS)中深组合矢量跟踪环路存在故障信号易串扰跟踪通道问题,提出一种基于SINS/GNSS深组合导航码相位故障诊断与重构算法。利用通道滤波器和融合滤波器的输出信息构建故障诊断和排除统计量,结合卡方分布检测阈值进行码相位故障检测,隔离故障后完成观测量集合重构。仿真结果表明,所提算法可有效诊断SINS/GNSS深组合导航系统中码相位的20m突变故障与1m/s慢变斜坡故障,准确排除故障通道,保障了矢量跟踪环路和定位结果的稳定,提升了系统完好性。

双相位编码在数据通信中的应用

双相位码是数据串行通信和记录中使用的一种编码方法。在集散控制系统中使用的磁带机和飞行数据记录器中得到广泛应用。本文主要介绍双相位码的编码、译码原理及双相位码的特点;重点论述双相位码的编码和译码过程在微机上的实现。工程实践和实验表明,用微机实现双相位码的编码和译码过程是切实可行的。试用在TDC-2000集散控制系统中获得了圆满成功。

直接序列扩频通信系统中PN码相位的精确测量方法

本文提出了一种精确测量本地PN码和输入PN码相位差的方法,这种方法结合了数值分析算法和数字信号处理技术,通过对鉴相单元输出值的处理得到很高的测量精度,并且由于这种方法为全数字方法,可以用FPGA、DSP等处理芯片方便地实现。文中给出了计算机仿真的结果,并根据仿真结果分析了此方法的准确度和抗噪声性能。这种方法在伪码测距、高精度伪码捕获跟踪、差分定位等领域中有很大的应用价值。

提高DSSS信号PN码相位测量精度的三点二次插值法

提出了利用三点二次插值法处理相关谱谱峰数据以提高DSSS(直序扩频)信号PN码相位测量精度的算法。该算法利用相关谱谱峰及其邻近的2个数据点确定二次插值多项式,然后求取插值多项式的极大值点以确定相关谱谱峰精确位置,有效地提高DSSS信号PN码相位的测量精度。实验结果表明,该算法实现了大幅度提高PN码相位测量精度的目的。

GPS接收机中码相位测量精化方法的研究

精确的码相位测量是保证GPS接收机得到精确伪距值进而进行精确定位的一个重要前提。在已有码相位测量精化方法的基础之上提出了两种新的码相位测量精化的方法,讲述了两种方法的原理与具体实现方法,并利用蒙特卡洛方法进行了仿真实验,得到了码相位结果均值、码相位结果均值方差等一系列实验结果,对几种方法的精化效果从精确性、稳定性和跟踪性能等几个方面进行了比较分析,得出了相应的结论。与三角匹配法和二次曲线插值精化法相比,二阶最小二乘拟合精化法和广义延拓逼近精化法有明显优势;广义延拓逼近精化法的精化精度最高、跟踪精度最高,而二阶最小二乘拟合精化法的稳定性最好。

FFT与循环卷积相结合的GPS信号C/A码相位测量算法

提出了一种将FFT与循环卷积相结合的算法,可以快速高精度测量GPS信号的C/A码相位。算法的主要思想是在较低的采样频率下用FFT法对GPS信号C/A码相位进行粗测,然后用循环卷积法在更高的采样频率下根据粗测结果进行细测,从而以较低的计算量实现对GPS信号的C/A码相位高精度测量。该算法主要应用于辅助式卫星定位接收机的开发和高精度扩频测距等领域。

窄带干扰抑制对码相位测量零值的影响分析

研究伪码测距中窄带干扰抑制算法对码相位测量零值的影响,构建窄带干扰抑制下的码相位零值偏差分析模型,确定窄带干扰抑制的等效滤波器特性与码相位零值偏差的关系,并给出窄带干扰抑制等效滤波器权值与码相位零值偏差关系的简化分析表达式。数值分析和蒙特卡洛仿真结果表明:等效滤波器呈现线性相位特性的窄带干扰抑制算法不会造成码相位测量零值的偏差;等效滤波器呈现非线性相位特性的窄带干扰抑制算法对码相位测量零值的影响取决于滤波器权值与伪码自相关函数相关的结果。

辅助型GPS接收机中伪码相位延时及其不确定度估计算法研究

快速捕获卫星信号是研制辅助型GPS(A-GPS)接收机所必须解决的一项关键技术.针对A-GPS接收机能从辅助数据中获取有效星历的特点,本文提出了一种伪码相位延时及其不确定度估计算法.该算法在对建立的信号发射时刻方程泰勒展开的基础上,利用辅助信息建立了伪码相位延时及其不确定度估计方程.分析和仿真表明,提出的算法能有效压缩剩余卫星伪码相位延时不确定度,加快A-GPS接收机的捕获速度.

基于伪码相位/伪距组合的AGPS定位算法研究

针对GPS接收机在微弱信号环境仅能正常获取1～3颗卫星的伪距,其余卫星仅能测量其伪码相位情况下传统GPS算法无法定位的问题,结合AGPS接收机能够接收辅助数据的特点,探讨了一种基于伪码相位/伪距组合的AGPS定位算法,推导了使用伪码相位与伪距组合的AGPS定位算法模型,详细阐述了基于伪码相位/伪距组合的AGPS算法定位流程。通过计算与分析,结果表明在使用传统GPS算法无法定位的情况下,基于伪码相位/伪距组合的AGPS定位算法可以得到所需的位置信息,是一种对现存定位方法的有效补充。

码相位估计辅助m-序列串行捕获

提出了一种扩频序列捕获的改进算法.针对没有任何先验码相位信息的直扩m序列,利用一个特殊序列与输入信号互相关来粗略估计出它的相位,同时利用短时内信道的平稳和时不变特性,由两次的互相关值得出本地伪随机序列产生器的改进方向.这种方法克服了串行捕获速度慢的缺点,有效地提高了捕获速度.采用流图法给出了本算法平均捕获时间的闭式解.理论分析和计算机模拟表明,对于周期1023以上的长伪随机序列,该算法在正常工作条件下与常规双路串行捕获方法相比至少可缩短平均捕获时间一半以上,且性能改善随着伪随机序列周期N和惩罚因子k的增大而增大,随着信噪比的降低而减小.

多径干扰下GPS/INS跟踪环路的一种高斯码相位鉴别器

针对载体在多径信号的影响下,传统码相位鉴别器不能实时有效鉴别出码相位误差,提出一种高斯码相位鉴别器构建方法。在GPS/INS深组合模式中,接收机码相位鉴别器的构建将改变传统设计方法。INS系统利用GPS接收机产生的即时码相位信息,建立INS系统码相位鉴别器,该INS码相位鉴别器用于辅助GPS接收机码相位鉴别器,构建高斯码相位鉴别器,有效降低码相位跟踪误差。仿真结果表明,与传统的码鉴相器相比,高斯码相位鉴别器减小了噪声方差,能有效提高鉴相精度,从而在多径干扰下提高定位精度。

3阶色散对相位整形不归零码传输性能的影响

为了研究3阶色散对相位整形不归零(phase-shaped nonreturn-to-zero,PSNRZ)码传输性能的影响,通过仿真对带有初始啁啾的高斯脉冲受3阶色散影响的情况进行了研究。研究发现,初始啁啾的存在会严重加剧3阶色散对波形演化的影响。而通过对PSNRZ码传输性能的仿真进一步发现,与3阶色散补偿后相比,未补偿时的传输距离受到很大限制,当链路残余色散低于20ps/nm时,最大传输距离减小超过500km。结果表明,当采用PSNRZ码通信时,必须对3阶色散进行补偿。

克服剩余码相位偏移效应的扩频捕获新算法的研究

分析并仿真了传统的非相干同步系统的相关性能.针对剩余码相位偏移效应对捕获性能造成的不良影响,证明了在1/Δ为整数的前提下,利用前后两个码位相关值相加可以克服该效应.基于该想法并在传统设计的基础上提出了非相干同步扩频捕获新算法.通过对新算法进行的仿真和分析,发现新算法的捕获性能确实比传统的捕获算法更好.

基于相位条纹的高精度GPS码相位测量方法

GPS接收机在测量卫星到接收机的传播距离时,通常能得到码相位和载波相位2个基本测量值。虽然载波相位测量值比码相位测量值精度高,但存在整周模糊度的问题,在实际应用中比采用码相位的技术付出的代价高很多。因此,基于相位条纹技术,提出了一种高精度的码相位测量方法。在传统码跟踪环的基础上,通过提取互功率谱相位条纹的频率,得到高精度的码相位测量值,从而组装出高精度的码伪距。仿真实验结果表明:在信噪比为-15 dB的情况下,码相位测量误差均方差约0. 37 m,优于传统延迟锁定环在相同条件下约1. 82 m的跟踪精度。得到了比传统码跟踪环更高的码相位测量精度的同时,不需要解算载波相位的整周模糊度,对提高GPS定位精度具有研究意义和应用价值。

载波与码相位分离的载波频偏估计算法

文章提出一种将载波与码相位分离的载波频偏估计算法。该算法可以高精度、快速地估计卫星信号的载波频偏。算法的主要思想是:在对卫星数字中频信号下变频后,将I、Q2路信号直接做乘法运算,实现二相码相位与载波频偏的分离,然后对信号进行FFT频谱分析和频率精细估计,实现载波频偏的精确估计。仿真实验表明此算法简单易行,可以实现高动态扩频信号的捕获,适用于导航接收机的开发。此外,此算法为近地轨道(LEO)通信领域的研究提供了一个新思路。

基于分段直线拟合的伪随机码相位测量法

针对目前PN码相位测量抗干扰能力有限的问题,提出了一种新的PN码相位测量方法;该方法以PN码的相关函数为基础,以峰值点为分界点对相关峰曲线两侧分别做最小二乘直线拟合;然后求出两条直线的交点坐标,其中横坐标与零相偏参考值的差值就是PN码相位的估值;该方法与目前常用的最小二乘同步法和三点二次插值PN码相位测量法相比较,算法复杂度增加有限;通过仿真数据可以得出,新的PN码测量方法在信噪比较低的情况下能得到比最小二乘同步法和三点二次插值法更加稳定和精确的估值结果。

GPS L5并行码相位捕获算法仿真分析

GPS L5信号是GPS现代化中一个新的民用信号。基于此,从Galileo信号及其捕获算法的简单分析引入GPS L5信号并行码相位搜索的研究,并对GPS L5信号的捕获进行仿真分析。通过研究表明,在GPS L5并行码信号捕获中,双信道并行码相位搜索算法的捕获能力最强但计算量最大。pilot channel并行码相位搜索算法的计算量与data channel并行码相位搜索算法的计算量相同,但捕获能力比双信道并行码相位搜索算法强。

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。

多普勒与伪码相位值结合的A-GPS快速定位算法研究

辅助全球定位系统通过蜂窝网基站提供给A-GPS接收机捕获辅助信息、辅助星历、时间与概略坐标,解决了微弱信号下的定位问题。从信号捕获到完成跟踪,解码导航电文需要经历相关锁定、相位锁定、比特同步、帧同步等过程,在信号很弱以至于无法实现帧同步、不能解调卫星TOW的情况下,常规定位算法无法实现定位。文中提出多普勒与伪码相位结合的A-GPS快速定位算法,利用伪码相位值进行伪距重构法消去整数毫秒伪距中隐含的公共误差,利用多普勒定位提供的初值保证初始位置和时间误差在0.5光毫秒以内,实现了粗时间、粗位置辅助下利用多普勒与伪码相位值的A-GPS快速定位。