面向激光测振应用的改进相位生成载波解调算法

为了解决相位生成载波解调方案应用于激光测振技术时,系统中存在的非线性失真问题,提出一种改进相位生成载波解调算法。该算法采用低频、大幅值的相位调制和迭代重加权椭圆特殊拟合对两路含有非线性误差的正交信号进行校正以抑制非线性失真。其中,低频相位调制由三角波信号驱动压电换能器生成,确保小信号情况下椭圆拟合结果的准确性。迭代重加权椭圆特殊拟合可以减小离群数据的影响并避免拟合结果退化为双曲线,具有精度高、鲁棒性好和计算效率高的优点。实验结果表明改进相位生成载波解调算法可以有效抑制激光测振实验系统的非线性失真,在不同相位调制深度(0.8~3.4 rad)下解调信号的信纳比和总谐波失真稳定,对应的标准差分别为0.55 dB和0.03%。系统的响应线性度优于99.99%,动态范围可达103.9 dB@500 Hz,总谐波失真为1%且工作频宽为20~8000 Hz。与传统相位生成载波解调方案相比,该算法不仅显著抑制了非线性失真,还克服了椭圆拟合算法在小信号下无法工作的缺点。

连续相位调制信号的载波相位软同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波相位同步困难的问题,提出一种通用的CPM信号的载波相位软同步算法。在CPM调制信号的Rimoldi分解的基础上,基于最大似然准则和EM算法推导了载波相位的软同步算法,该算法将解调器与同步器联合,利用CPM软解调器输出的软信息进行载波相位估计。仿真结果表明,该算法能够得到接近修正克拉美罗限的载波相位估计,并获得近似理想的误码率性能。

基于联合极性迭代的载波相位恢复盲均衡算法

为了克服基于统计特性均衡准则的线性盲均衡器均方误差大、计算复杂及多途信道引起的载波相位旋转等问题,在研究基于极性迭代的线性盲均衡器与判决引导盲均衡器的基础上,引入数字锁相环技术,提出了一种基于联合极性迭代的载波相位恢复盲均衡算法。该算法利用极性算法来减小计算量,利用判决引导算法来减小均方误差,利用锁相环技术来克服多径衰落信道引起的载波相位旋转。水声信道盲均衡的仿真结果表明:该算法均方误差小,收敛速度快,计算复杂度低,并能快速纠正信道引入的载波相位旋转。

多载波CDMA系统中的频域线性相位内插算法

多载波CDMA系统结合了正交频分复用(OFDM)技术和CDMA技术的优点,自1993年提出以来就受到了广泛的重视。本文主要讨论载波频偏对连续OFDM符号的影响,提出了一种新的频域线性相位内插算法来估计信道响应,以对抗载波频偏对连续OFDM符号引起的相位旋转。理论分析和仿真试验都证明我们提出的算法能有效减少载波频偏对系统性能的影响。这种新算法适用于使用导频信号块状分布的多载波CDMA系统或OFDM系统。

基于载波相位三差的航天器GPS/INS组合定姿算法

研究了一种利用GPS载波相位三差观测信息的多天线GPS/INS组合定姿算法,其中包含一个基于惯性测量信息的GPS载波相位周跳检测算法。最后,通过仿真分析验证了该组合算法可以有效提高定姿精度,同时具有较好的稳定性。

分级搜索GPS载波相位定位解的遗传算法

面向精准农业领域研究开发低成本、高精度的GPS测量系统需要解决GPS载波相位整周模糊度问题,应用模糊度函数法结合浮点数遗传算法搜索定位解是有效的方法。针对遗传算法适应度函数多峰特征的搜索问题,提出分级优选遗传搜索算法。该方法可以提高整周模糊度解的搜索可靠性、稳定性和实用性。通过对大型喷灌机高精度定位、导航系统田间试验数据的验证,表明该算法可行,相对于基本的浮点数遗传算法,搜索正确解的可靠性提高近100倍,而运行时间可减少28.6%。

一种基于GPS载波单差相位的鲁棒快速迭代定姿算法

针对基于GPS载波单差相位的迭代定姿算法对初值敏感的事实,研究了一种对初值鲁棒的快速迭代定姿算法.基于载波单差相位观测的姿态确定可以归结为一个带约束的参数优化问题.通过拉格朗日乘子法求解该优化问题将参数优化问题转化为一个微分方程的数值积分问题.采用特征向量迭代算法确定迭代初始点,再由4阶龙格库塔算法迭代求解该微分方程得到了快速收敛的迭代定姿算法.在不同天线布局、初值条件下对该算法进行了仿真,仿真结果表明天线布局和初值对算法的收敛精度影响不大.同其它迭代算法进行了对比,结果表明在相同条件下本算法可更快收敛.

匹配型迈克尔逊干涉结构中PZT相位调制对PGC解调算法的影响

通过对相位生成载波(PGC)解调算法的仿真以及参考大量相关文献,可以发现调制度C对PGC解调结果有着极其重要的影响。而调制度C的大小由压电陶瓷PZT(Piezoelectric Transducter)对光路实际产生的相位调制决定,因此,对PZT光相位调制器相位调制常数的校准以及实际产生的相位调制计算很重要。其中对于光相位调制器相位调制常数的校准,可以根据PZT的特性,对PZT施加固定频率的三角波电压,观察干涉信号的变化。通过分析匹配型迈克尔逊干涉仪的PZT调制方式,给出计算调制度C的公式,并分析了调制方式对载波调制度大小和相位的影响,得出PZT对光路信号调制两次,与PZT的调制度两次叠加基本相等,但是会对载波基频增加一个固定的相位延迟,对调制解调算算法有影响,需计算其具体大小,在运算时消掉其影响。

基于GPS载波相位的微卫星姿态算法研究

GPS姿态系统是利用GPS载波相位测量来确定载体的航向和姿态角.本文对微卫星的GPS姿态系统进行了研究,重点解决短基线的GPS姿态算法;讨论了姿态价格函数的最小化方法.测试结果表明,所提的算法对小于1 m的基线是有效的.

相干光通信系统载波相位估计算法性能分析

在相干光通信系统中,激光器相位噪声导致信号在复平面发生旋转,因此在接收端需要对信号进行载波相位估计和恢复。文中主要对当前载波相位估计算法特性进行比较研究。介绍了两种经典算法Viterbi&Viterbi算法和盲相位搜索(BPS)算法的基本原理,总结了六种二阶级联相位噪声估计算法。比较八种载波相位估计算法的硬件复杂度及线宽容忍度,并评估了这八种载波相位估计算法在16QAM系统中的性能。

一种QAM载波相位盲识别算法的研究与实现

载波相位同步是全数字QAM接收机的关键技术之一,本文首先介绍了一种新的基于最大似然估计的载波相位盲识别算法,然后用Matlab语言对该算法进行了仿真研究,最后用Verilog HDL语言实现了载波相位同步模块的FPGA设计。对于包含差分编、译码的QAM系统,利用该算法不需专门设计同步头即可为正确解调提供稳定可靠的载波相位同步信息,并且该算法省去了FFT变换,只在时域处理,结构简单,方便用FPGA实现。经实际验证,该算法已成功应用在SDH数字微波通信系统的64QAM解调器中。

低复杂度的TDMA开环载波相位同步算法

研究了一种实用的开环载波相位估计算法。首先,应用QLBAR算法对QPSK信号进行相位估计,然后采用双ROM算法消除相位模糊抖动,经过算法改进后,系统的误比特率性能得到提高,并大大降低了运算复杂度,从而得到一种实用的开环载波相位估计算法。对改进前后的算法进行了性能仿真,在误码率为5×10-2时,信噪比比改进前降低了约1.5 dB。对于具有低复杂度和开环结构要求的星上解调来说,具有重要的实用价值。

两种卫星导航抗干扰算法对载波相位测量精度影响分析

PI算法与LCMV算法是被深入研究与广泛应用的两种抗干扰算法,若信号经过两种算法处理后产生相延迟,则会给载波相位的测量带来误差,从而影响载波相位差分精度。简要介绍了相延迟以及PI算法与LCMV算法,并通过算法公式分析得出PI算法会随干扰输入信号和卫星信号方向的变化而变化,而LCMV算法则不会因输入信号和卫星信号的变化产生相延迟。利用MATLAB仿真平台,仿真出干扰环境下PI算法与LCMV算法产生的相延迟,通过仿真结果分析验证两种算法对于载波相位测量精度的影响。

一种新的消除V&V算法载波相位模糊的方法

v&v算法非常适用于PSK突发信号的载波同步。该算法需要对估计出来的相位进行后续处理,以消除由剩余频差引起的相位模糊、避免跳周现象。该文提出了一种新的相位后续处理方法,不但能够消除由剩余频差带来的相位模糊,而且对于由噪声引入的相位模糊仍然非常有效。相对于已有的方法,该方法大大降低了信号发生跳周的概率。计算机仿真表明,该方法具有良好的性能,适用于对MPSK突发信号的解调。

GPS单频载波相位相对定位的OTF算法及实现

利用单频接收机的C/A码伪距和L1载波相位观测值,采用星间和站间双差数学模型,消除卫星相关误差、接收机相关误差,削弱信号传播误差,利用LAMBDA算法高效快速地固定整周模糊度,从而实现高精度载波实时相对定位,对于短基线,可以获得厘米级的定位精度。

一种改进载波相位恢复算法

为了解决载波相位恢复算法频偏估计范围小、估计精度低、计算复杂度高等问题,提出了一种基于Q次方的极性环与极性判决(Polar Decision,PD)算法相结合的Q次方极性判决(Q-th Power Polarity Decision,QPD)算法。首先对判决导向(Decision Directed,DD)算法、PD算法、基于Q次方的极性环进行性能分析;然后结合基于Q次方的极性环和PD算法的优点,提出性能更好的QPD算法,并分别在不同频偏和不同信噪比条件下对这四种载波相位恢复算法进行性能仿真与性能比较;最后,在QPSK、8PSK、16APSK和32APSK这四种调制方式下,分析QPD算法的误码率、资源消耗和吞吐率。仿真结果表明,该算法相比于DD算法、PD算法、基于Q次方的极性环具有频偏估计范围较大、估计精度较高、资源消耗相对较少、吞吐率较高等特点,且适用于多种调制方式。

基于载波相位差分的GPS/DR组合定位算法研究

GPS技术由于具备全天候、全球性的定位能力,在当前的导航定位之中应用非常广泛。然而,GPS也会受到天气、地理位置等环境因素的影响,可能存在信号丢失或者精度不够的问题。文章提出了一种基于载波相位差分的GPS、航位推算技术(Dead Reckoning,DR)组合定位模式,并且针对基于载波相位差分的GPS、DR组合定位模式的特点,设计了一种适合于该种组合定位的算法,该新算法能够解决诸多的传统整周模糊度算法无法解决的问题,提高计算效率,提高导航定位精度。

QAM解调中载波相位估计算法研究

QAM在相干解调时,接收机需要提供一个与发射机调制载波同频同相的相干载波,以保证接收机以较低的错误概率恢复出发送信号,载波提取性能的好怀是评价接收机性能的重要标准。可见,为了保证信息的可靠传输,对载波频率偏移和相位偏移的估计方法的研究与改进具有重要意义,为此,研究了一种面向判决的载波相位估计算法,仿真结果表明效果较好。

基于双GPS载波相位差分的船载目标归心算法研究

为完成对船载特定目标测量任务,本文提出一种基于双GPS载波相位差分模式,建立载体瞬时坐标系和船载待测点间相对位置关系,将主GPS天线位置归算到待测点的方法。实际测试结果表明,该方法能得到待测点各时刻三维位置和速度信息,精度优于传统单GPS修正方法,并具有实现简单、数据稳定、易于工程实现的优势。

基于Hatch载波相位平滑算法的Galileo双频精密单点定位性能研究

为评估Hatch载波相位平滑算法对精密单点精度的影响,以多个MGEX跟踪站数据为解算数据,进行了滤波前后Galileo双频精密单点定位解算实验。实验结果表明,E1/E5a、E1/E5b双频组合精密单点定位精度可以达到厘米级,而E5a/E5b双频组合精密单点定位精度较差,不适合进行组合定位。Hatch载波相位平滑算法能在一定程度上提升Galileo双频精密单点定位精度,但提升程度较小,提升量都在10%以内。