基于I-Rife算法的突发扩频信号捕获系统设计

为了提高突发扩频通信每帧数据的传输利用率,节省捕获时间,设计基于I-Rife算法的突发扩频信号捕获系统。本系统主要分为粗捕获单元和细捕获单元,粗捕获单元通过匹配滤波器捕获码相位和多普勒频率粗估计值,细捕获单元通过I-Rife算法对多普勒频率进行精确估计。研究结果表明:在系统捕获多普勒频率的过程中,I-Rife算法比DFT直接谱估计算法和Rife算法具有更好的频率估计精度和全频段更稳定的频率估计性能;在系统要求的频率精度内,I-Rife算法使用了比DFT直接谱估计算法更少的FFT运算点数,达到了提高数据传输利用率和减少捕获时间的目的,更适合工程应用。     

基于双门限判决修正Rife算法的正弦信号频率估计

针对正弦信号频率估计复杂度和性能难以兼顾的问题,提出一种基于双门限判决修正Rife算法的频率估计算法。将信号频点划分为3个区域分别采用不同处理方案,具有估计精度高、运算量小的特点,适用于低功耗、低延时等应用场合。仿真结果表明,该方法克服了经典Rife算法在部分频点估计误差大的问题,其频率估计均方根误差距离克拉美罗界仅有0.5dB。与现有其它改进Rife算法相比,该方法在保证估计性能基本不变的前提下大幅降低所需计算量,有利于工程实现。      

基于幅值-相角判据的修正Rife正弦波频率估计算法

机械工程领域普遍存在正弦信号,为提高频率估计精度,提出了一种基于幅值-相角判据的修正Rife算法,即A-P-Rife算法.针对Rife算法接近两相邻量化频率中心区域时估计精度接近克拉美-罗限(CRLB)的性能特点,对信号进行FFT变换得到幅值和相角并计算出频移因子.通过设定门限值,对频移因子进行判断,满足门限值的信号采用Rife算法进行估计,不满足门限值的信号则采用相角判据进行估计,以获得更高的估计精度.仿真结果表明:在频率估计性能上,所提算法优于原始Rife算法、相角判据算法和M-Rife算法,其与I-Rife算法性能接近,但计算量小于I-Rife算法.修正Rife算法可有效提高频率估计精度,降低误判率并减少计算量,可应用于工程中的实时频率估计.     

可纠正多普勒频率误捕的扩频信号捕获改进算法

针对直接序列扩频信号捕获过程中可能存在的多普勒频率误捕问题,提出一种可纠正此误捕问题的伪码捕获改进算法. 该算法利用首次捕获得到的伪码相位估计值对接收信号进行解扩,再通过快速傅里叶变换(FFT)对解扩后的信号进行多普勒频率估计,将首次捕获的多普勒频率估计值与FFT结果幅度最大值对应的频率点进行比较,判断是否发生了多普勒频率误捕,如果发生误捕,进行纠正,给出正确的多普勒频率估计值. 仿真结果表明,该算法能有效纠正多普勒频率误捕问题,得到正确的捕获结果.     

水声通信变步长自适应多普勒补偿

针对水声通信中信号收发双方相对运动引起的多普勒效应,对于QPSK调制信号在自适应多普勒补偿的基础上提出一种变步长自适应多普勒补偿算法.该算法根据接收信号的均衡误筹和相位估计,调节多普勒跟踪步长,估计出多普勒效应,通过线性插值法对接收信号进行多普勒补偿.通过计算机仿真,将其与恒定多普勒跟踪步长的自适应多普勒补偿方法进行了性能对比,结果显示该方法能够较好估计出多普勒效应,提高了接收性能.     

基于电平交叉率的多普勒频移估计方法

针对在莱斯信道下对接收信号进行最大多普勒频移估计的需求,提出基于电平交叉率的传统多普勒频移估计方法,引入循环迭代的思想使得接收端的滤波器带宽达到最优,接收信号通过最优滤波后,再进行基于电平交叉率的多普勒频移估计,大大减缓了噪声对估计性能的影响.改进算法的复杂度虽然有所提高,但在莱斯信道下,其比传统的多普勒频移估计算法更能准确估计出接收信号的多普勒频移,仿真结果验证了算法的有效性和优越性.     

一种直接序列扩频系统的大频偏二次捕获算法

研究多普勒频偏大于码元速率的扩频信号捕获问题和大频偏估计的模糊问题,提出了一种扩频系统的大频偏二次捕获算法,并提出了二次捕获概念.该算法采用时频并行搜索的大频偏估计完成频偏预估计和补偿,将准基带信号的频偏预估解扩值进行预处理后构造相邻频点,并依据该频点对输入信号进行二次捕获消除频偏粗估计的频点模糊,完成大频偏下的正确捕获输出原始数据信息.仿真和实测结果表明,该算法采用时频并行搜索的大频偏预估计、FFT细频偏估计与二次捕获相结合的方法可以有效缩短二次捕获的时间,满足大频偏下载波快速同步要求,提高了低信噪比通信环境下的捕获概率,算法实现简单、灵活,频偏估计精度高.     

软扩频多址信号盲分离

为解决软扩频信号多址干扰问题,根据不同用户信息彼此独立且扩频码不相关的特点,采用多个接收端接收数据并运用Fast-ICA算法,实现了Walsh码软扩频多址信号盲分离及伪码序列估计。首先根据已知的伪码速率和伪码周期对接收信号进行采样分组,接着利用主分量分析法对分组信号进行降维白化,最后应用Fast-ICA算法实现软扩频多址信号的盲分离和伪码序列估计。仿真结果表明:该算法在一定信噪比范围内能够实现不多于5个用户的Walsh码软扩频多址信号盲分离并估计出伪码序列。     

基于支撑集估计的压缩扩频接收机

为了提升压缩扩频接收机的误码率性能,提出一种基于支撑集估计的改进压缩扩频接收机。改进的接收机首先估计稀疏信号的支撑集,然后通过求解闭合表达式代替原有的重构算法来获取发送的信息序列,从而达到降低系统误码率的目的。将改进的压缩扩频接收机应用于m W复合序列扩频信号的接收,通过检测m W复合序列的循环谱峰值来估计稀疏信号的支撑集。研究结果表明:对于m W复合序列,在低信噪比下,通过循环谱检测能有效实现支撑集的估计,且改进的压缩扩频接收机比现有的压缩扩频接收机具有更好的误码率性能。     

一种基于新误差标准的ANF线性调频信号参数估计方法

本文针对卫星导航系统中常用的压制式线性调频(LFM)干扰,为解决其参数估计精度与估计速度难以兼得的难题,将自适应陷波(ANF)方法应用于LFM信号参数估计.首先,给出一种基于新误差标准的ANF,并对比该方法与经典误差标准的ANF方法估计点频信号频率估计效果;其次,分析将该方法应用于LFM信号参数估计的可行性,并与基于Rife插值改进的短时傅里叶变换(STFT)方法仿真比较.本文方法无须进行复杂的计算和参数搜索,实时性好.仿真分析表明,本文算法较STFT算法估计精度高且稳定.     

相位编码信号的多普勒补偿

在相位编码脉冲压缩技术中 ,各种码都存在着多普勒失配问题。在分析产生多普勒失配原因的基础上 ,提出了一种新的处理方法。该方法可以从根本上改变相位编码对多普勒频移的敏感性 ,与传统的脉压方法相比 ,有较大的多普勒容限带宽     

自适应谱线增强技术提取噪声中弱超声Doppler血流信号及其频谱

从自适应谱线增强原理出发，建立了自适应滤波器系数和自回归（ＡＢ）模型系数的关系．通过对计算机模拟Ｄｏｐｐｌｅｒ血流信号和人体手指Ｄｏｐｐｌｅｒ血流信号的自适应滤波器系数的计算及相应的实验，表明用自适应谱线增强技术可以从噪声中提取弱Ｄｏｐｐｌｅｒ血流信号．本文同时给出自适应ＡＢ谱法，直接估计信号功率谱密度．实验结果表明，它是一种新的有效的现代谱分析方法．     

利用小波变换提取多普勒信号的最大频率

提出了利用小波奇异点检测提取多普勒信号最大频率的方法,并通过对模拟多普勒信号、实际多普勒信号最大频率的估计比较,表明小波变换法在最大频率估计中有较高的精度。     

光栅多普勒位移遥测技术的研究

提出了一种利用激光光栅的多普勒效应实现光栅横向位移距离高精度遥测的新方法,给出了具体测量原理、系统结构及景深计算的理论公式,理论分析了作为多普勒频移发性器和顺的反射相位光栅的衍射特性,理论计算和实验表明,此系统测量范围大,信号质量好,分辨力和测量精度高,并具有很大的景深可应用于具体生产环境中位移遥测。     

减少多普勒信号时频分布斑点的研究

 商用多普勒分析仪应用短时傅立叶变换(STFT)对多普勒信号进行分析,其所得出的信号时频分布图上存在较多的多普勒斑点;为了减少或抑制这些多普勒斑点,得出较精确的医用参数或指标,讨论了一种基于维纳辛钦定理加窗函数对多普勒信号进行分析的新方法,并将分析结果与STFT法做了对比;最终,我们发现应用这种新方法能有效地减少多普勒斑点,得到更光滑精确的信号时频分布图.     

超声多普勒血流信号的非线性特征分析及应用

通过引入非线性研究方法 ,对超声多普勒血流信号的特征进行综合分析 .利用数学形态学方法提取声谱包络 ,并进行包络特征点的自动识别 .采用综合反映声谱包络形态特征的波形分类决策法和超声多普勒音频信号的分形特征表示法提取信号的新特征 ,其中波形分类决策法采用了非线性的人工神经网络分类器 .这些非线性特征的分析经临床应用 ,均取得了较为显著的效果 ,预期为胎儿宫内生长发育状况的判断和疾病的早期诊断提供更好、更灵敏的指标     

一种新的多普勒天气雷达回波数据无损压缩

为了解决多普勒天气雷达回波数据传输的实时性以及数据存储的有效性问题,提出了一种基于阶梯量化的多普勒天气雷达回波数据无损压缩新算法。针对天气雷达回波数据的特点,首先对天气雷达回波数据进行预处理,即将雷达回波数据进行格式转换;其次提出了一种阶梯量化方法,并采用MED预测进一步去除数据中的相关性;最后对量化和预测后的回波数据采用LZW编码以实现无损压缩。实验结果表明,新方法较其他方法大幅提高了回波数据的无损压缩倍数,可实现对多普勒天气雷达回波数据的有效压缩。     

一种二相码信号多普勒补偿方法的研究与实现

针对相位编码信号脉冲压缩技术中存在的多普勒失配问题,提出并实现一种基于数字动目标检测(DMTD)的二相码信号多普勒补偿方法.该方法通过DM TD分离不同速度目标的回波,然后对不同速度通道的回波信号进行相应的多普勒补偿,矫正了多普勒失配问题.对速度模糊情况下的多普勒补偿进行了研究,进一步扩展了多普勒补偿的频率范围.该方法已应用于某新型雷达信号处理机的研制,其有效性得到证实.     

三维空间Doppler夹角的测量与流速校正方法的研究

超声血流测量系统往往由于无法确定声束 -流速夹角 (Doppler夹角 ) ,因而只能检测真实血流速度的轴向分量。为了解决这一问题 ,该文提出了一种新的基于电磁式定位机构的三维空间 Doppler夹角和速度的测量方法。它借助电磁式定位机构的定位信息重构出血管的三维形状 ,并利用几何关系求出声束与血流的夹角 ,从而得到三维空间中的血流速度估计。实验证明 ,这个方法具有较高的测量准确度     

Measurement and analysis of Doppler shift for high-speed rail scenario

Based on the analysis of the impact of Doppler shift to the railway dedicated mobile communication quality under the condition of high-speed mobility,this paper presents a Doppler shift measurement approach based on the phase estimation of frequency correction channel(FCCH) which correctly reflects the time-varying characteristic of the channel with a testing system developed.The Doppler shift data under the high-speed condition is collected,processed,analyzed,and compared with the simulation results.The scientific laws of the Doppler shift distribution of radio channel under high-speed condition are obtained.These data and analysis are essential for the establishment of high-speed railway Doppler power spectrum model and the development of the key technology of antiDoppler shift.