GNSS中基于唐检测改进的N中取M检测算法

在全球卫星导航系统(GNSS)中,传统N中取M检测算法由于检测次数固定不变,使得捕获时间变长,而信号强度较强时并不需要执行完所有的检测次数。提出一种改进的N中取M检测算法,借用唐检测的思想即N次中只要有M次检测到信号就可以判定信号存在而跳出检测。仿真结果表明:当信号强度较弱为-135dB时,N中取M的平均检测次数为8,改进算法的平均检测次数为7.369 4;信号强度较强为-131dB时,N中取M平均检测次数为8,改进算法的平均检测次数为5.223 4。因此改进算法可以提高捕获速度尤其是在一些信号强度较强的环境下,同时改进算法的检测概率与虚警概率跟N中取M算法一致。

改进的GNSS信号快速捕获检测算法

为了满足卫星导航接收机在高动态应用场景中对卫星信号快速捕获的需求,本文针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)信号的捕获检测问题提出了一种改进的检测算法。该算法结合了N中取M检测算法和唐检测算法的优点,考虑信号存在和不存在时的两种情况,通过设置多级门限检测机制,加快了信号存在时的检测确认速度和信号不存在时的剔除速度。实际数据测试表明,改进算法在检测概率没有任何损失的情况下,捕获检测速度相对于N中取M算法提高3倍,相对于唐检测算法提高1/3。

唐检测器的驻留时间及检测性能分析

GPS接收机系统中的搜索检测器对信号的快速可靠捕获有着十分重要的影响。唐检测器计算量适中,在低信噪比下性能优越,受到了广泛关注。本文首先推导了唐检测器平均驻留时间的一般公式,结果显示平均驻留时间与下行计数器值成正比。其次,本文分析和仿真了唐检测器在不同上/下行计数器值下的检测性能,结果表明检测概率随上/下行计数器值的增大而增大。通过适当的设置,在虚警概率为10-6、信噪比为4 dB的条件下,检测概率可达90%。