CAPS接收机的设计与实现

通过对CAPS卫星（GEO卫星）资源和信号特征的分析,估算了接收机天线端信号功率,提出了CAPS粗码接收机C变L＋GPS套片的实现方案和CAPS双频精码接收机实现方案;设计了高灵敏度CAPS微带接收天线、粗码／精码射频前端和导航基带处理器,搭建了单频CAPS粗码接收机和双频CAPS精码接收机：在接收机硬件设计框架下,给出了软件处理流程,并对信号搜索、码环和载波环路算法、高度辅助算法、频率辅助下的双频频差测速技术和单频测速信源技术、CAPS时间改正算法等相关关键算法和关键技术进行了研究．最后,对定位误差进行分析和讨论．测试结果表明,CAPS粗码接收机静态平面定位精度20．5～24．6m;高程1．2-12．8m;测速精度0．13～0．30m／s．粗码接收机动态平面定位精度24．4m;高程3．0m;测速精度0．24m／s,定时精度200ns．CAPS精码接收机定位精度（1σ）南北5．0m,东西0．8m．     

基于码多普勒补偿的微弱GNSS长码快速直接捕获算法

为提高全球导航卫星系统（GNSS）的抗干扰能力,要求在不借助于短码辅助的情况下对长码进行直接捕获.传统长码直接捕获算法针对的是正常接收信号.当信号被遮挡或干扰以后将变得十分微弱,此时已有算法将面临严峻挑战.为此,本文提出了一种基于码多普勒补偿的长码捕获算法.该算法根据所搜索的载波频率格进行码多普勒补偿,可以大大延长预检测积分时间从而改善捕获性能.仿真结果表明,新算法能有效减小码多普勒影响,在相干积分时间为1ms非相干累加次数为300情况下,捕获灵敏度可达-183dBW.     

PMF-FFT算法中码多普勒频率影响的分析及补偿

针对高动态长时间积累下,码多普勒频率会导致PMF-FFT算法出现码相位走动问题,不利于直扩信号的捕获的问题,推导了码相位走动与积累损失和参数估计偏差的定量关系. 在PMF-FFT算法的基础上,提出利用Keystone变换校正码相位走动,从而补偿码多普勒频率. 仿真结果表明,新算法能有效补偿码多普勒频率,在37 dB/Hz载噪比、10 ms相干积累时间和10-6虚警概率的条件下,单次检测概率达到98%.      

基于FPGA的LFMCW雷达测速测距优化系统研究

针对现有线性调频连续波(LFMCW)测速测距雷达运算准确度低和运算速度慢的问题,提出一种优化的LFMCW雷达测速测距系统的设计方案.基于FPGA技术,利用正反旋转抵消策略优化CORDIC平行算法;然后利用流水线和并行结构相结合的方式设计实现双核FFT处理器;最后利用回波频差和多普勒频移法完成距离和实时速度的计算模块,最终设计实现了LFMCW雷达的测速测距系统.在QuartusⅡ中调用ModelSim进行功能仿真,证明本系统的数据处理速度比使用单核FFT时提高了46.5%、测距误差为±0.15 m、测速误差±0.1 km/s.     

频率步进信号距离像互相关精确测速算法

针对距离像互相关算法可以实现频率步进信号自测速但测速精度有限这一问题,通过对互相关输出包络和相位的分析,提出了距离像互相关波形分析法和距离像互相关峰值相位法2种测速算法,结合这2种方法提出了一种频率步进信号距离像互相关精确测速算法,该算法的测速精度可以与多普勒测速相比拟,不仅能满足频率步进信号速度补偿的要求,还可以实现微动目标的测量.仿真结果验证了该算法的有效性.     

考虑光行时校正的高精度全球导航卫星系统测速算法

全球导航卫星系统（GNSS）测速算法认为多普勒测量值为接收机与GNSS卫星的相对运动速度在视线方向上的投影，未考虑光行时的影响，存在一个微小的系统性偏差，测速精度不高，限制了其在精密测速领域中的应用。在传统的GNSS测速算法基础上，给出了一至三阶的积分多普勒插值算法，用瞬时多普勒替代了平均多普勒，对于低轨道地球卫星（LEO）用户，使用二阶插值积分多普勒的测速精度较使用平均多普勒的测速精度提升了三个数量级；另一方面考虑了光行时的影响，修正了因收发时刻不一致引入的多普勒偏差，并分别给出了地球惯性坐标系（ECI）和地球固连坐标系（ECEF）下的修正算法，实验结果表明，光行时修正算法降低了系统性偏差，三维速度误差的均方根（RMS）降低至3.3 mm·s^-1，能够满足高精度测速的应用需求。     

采用自适应码流分配的高性能3D-SPIHT实时视频压缩算法

通过分析和比较基于树状结构的并行3D-SPIHT压缩算法以及标准算法中嵌入式码流的分布特点,给出了“自适应码流分配”改进方法,弥补了并行算法在码流分配单元中的不足,并利用DSP测试平台对改进算法进行了验证.仿真结果表明,改进算法重建图像的PSNR比原并行算法平均提高约0.4 dB,达到与标准3D-SPI-HT算法相当的视频图像压缩效果,编码速度也达到了大多数实时视频压缩系统的要求.     

一种高精度的扩频信号多普勒估计方法

在分析BPSK扩频接收机基带信号特性的基础上,提出两项对Rife算法的改进,及利用改进的Rife算法与DFT系数分析相结合的多普勒频率估计方法.该方法在串行伪码搜索,FFT并行分析扩频信号的多普勒流程的基础上,增加对DFT的插值和相位分析,实现了一种提高多普勒估计精度的算法.附加的处理计算量小、复杂度低,易于硬件实现.     

基于RTP的多媒体可靠实时传输

提出一种具有QoS保证的基于RTP可靠实时媒体流的传输方案 .利用RTP/RTCP协议提供的反馈信息 ,采用调整视频发送码流的自适应算法 ,减少了码流受网络拥塞的影响 ,提高RTP流的平稳性 .并且提出FEC法和有选择重传法进行差错控制 ,有效降低丢包率 ,提高了视频的质量     

实时截断码率控制新算法及其VLSI结构

为了在JPEG2000 Tier1编码的同时实时截断码流,引入图像片编码的实时剩余率失真信息,利用它和当前编码通道的率失真斜率在编码过程中判定当前编码通道是否被截断,从而提高JPEG2000编解码系统的实时性.应用文中算法设计了在编码过程中实时截断码流的VLSI体系结构.实验结果表明:采用文中算法可在编码过程中实时截断编码码流,实时性强,资源损耗小,且重建图像质量高.     

基于DSP平台的H.264运动补偿解码优化

H.264 视频编码标准的编码性能比先前相关标准有较大提高.但解码器复杂度有很大程度的增加,其中运动补偿解码模块是H.264解码器中耗时较多的模块之一.首先简要介绍H.264运动补偿解码原理,然后分别从运动补偿解码算法和ADI Blackfin533汇编指令优化两个方面对该模块进行优化.PC仿真实验结果和ADI Blackfin533硬件测试实验结果表明,此优化措施能够很大程度上提高运算效率.     

一种高精度旋转变压器解码算法

针对传统旋转变压器解码成本高和精度差等问题,提出了一种新的解码算法,利用旋转变压器输出信号进行解调和归一化处理后,再经过一系列混合运算得到伪线性信号后,对此信号进行逻辑分区判断,根据判断结果进行计算得到未补偿的角度信号,最后通过非线性精度补偿以提高解码精度。研究结果表明,该算法的实现不需要利用查表法和附加参考信号就可以实现高精度解码。经过理论计算,在0°～360°,未补偿前解码误差不高于0. 072 1°,补偿后解码误差不高于8. 65°×10~(-5)。该算法在TMS320F283 35中经过实验验证,结果表明其可以准确解得角度信息,解码误差为0. 000 389°,验证了算法的可行性。     

极化码自适应连续消除列表比特翻转译码算法

极化码是一种新型的信道编码方法,并且具有较低的译码复杂度,第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)组织已经确定将极化码作为5G通信中增强移动宽带场景下的信道编码方案,目前极化码译码已经成为编码领域备受瞩目的研究热点.极化码连续消除列表比特翻转(successive cancellation list flip,SCLF)译码算法通过翻转不可靠的比特进行额外的SCL译码尝试来提高SCL译码性能.但SCLF译码算法为了提高译码性能而设置较大的路径保留数,导致译码复杂度偏高.通过动态选择路径保留数,提出了一种自适应连续消除列表比特翻转(adaptive-SCLF)AD-SCLF译码算法,该算法从较小的路径保留数(L=1)开始译码,并迭代地增加路径保留数,直到至少有一条路径通过循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)校验,保证在译码性能不变的情况下降低译码复杂度.仿真结果表明,在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN)信道和Ray-leigh信道下,与传统SCLF译码算法相比,AD-SCLF算法在中高信噪比下明显降低了复杂度.     

基于FPGA实现的深空通信中Turbo码编译码器

研究了信道纠错编码Turbo码，并提出了利用FPGA实现Turbo码编译码的方法。编码采用了顺序输入，并行编码，顺序输出。译码选用Max-Log-MAP算法，针对该算法采用查表法实现交织，以提高交织速度，译码器内部采用并行级联调用，以减小译码延时。通过计算机模拟仿真表明。所设计实现的Turbo码其有良好的性能和实用价值。     

基于FPGA实现的深空通信中Turbo码编译码器

研究了信道纠错编码Turbo码,并提出了利用FPGA实现Turbo码编译码的方法$编码采用了顺序输入, 并行编码,顺序输出。译码选用Max-Log-MAP算法,针对该算法采用查表法实现交织,以提高交织速度,译码器 内部采用并行级联调用,以减小译码延时。通过计算机模拟仿真表明,所设计实现的Turbo码具有良好的性能和 实用价值。 关键词#深空通信%+,-./码%456$7/8$431算法%0123     

无线数据传输中RS-LT级联码的应用

提出了一种RS频域编码和LT编码级联的方法,探讨了其在无线数据传输中的应用。分析了RS-LT级联编码相对传统LT码在提高可译码概率方面的优点。该方法在低信噪比情况下的大数据量信息传输应用中具有很好的性能。仿真结果表明,在低信噪比的环境下可以有效恢复传输信息,提高接收图像品质。     

RS码的分布式编码协作系统方案设计

为了降低RS码分布式编码协作系统的误码率,在深入研究RS编译码算法的基础上,提出了合并-智能联合译码算法。该算法在智能译码算法中增加一个合并器,以充分利用RS_1和RS_2两路信号。仿真实验表明,当误比特率为10~(-3)时,与简单联合译码算法相比,采用合并-智能联合译码算法的编码协作系统能获得3.7 dB的增益;在使用自适应系数的情况下,合并-智能联合译码算法能够使编码协作系统获得最佳的性能。因此,合并-智能联合译码算法可以有效提高RS码编码协作系统的性能。     

基于树结构的高维晶格编解码算法

高维调制作为一种新型调制格式,很好地解决了谱效率与功率效率之间的矛盾。但晶格编解码时间复杂度高带来的传输延迟,严重影响了高维调制技术在高速大容量光通信系统中的应用。针对此问题,笔者提出一种基于树结构的低复杂度高维晶格编解码方法,由晶格的分布规律构建树结构,通过树结构索引算法完成晶格编解码。该方法可以有效实现高维晶格编解码,当信噪比为16 dB 时,误码率可达到3． 1 × 10 － 4 ,同时可将点数为M 的晶格编解码复杂度由O( M) 降低为O( log M) ,并具有通用性。     

基于Jacquin分形法图像编码的Matlab仿真实现

分形图像编码具有潜在的高压缩比、解码简单等特点成为近十年来有损编码中的一个研究热点。文章阐述了分形编码的数学基础和传统分形编码Jacquin方法的编解码原理,最后利用Matlab工具对图像的Jacquin分形法进行了实验仿真。实验结果表明,Jacquin分形法搜索最佳匹配块的编码时间较长,而解码过程简单快捷。提高图像编码速度将是Jacquin分形法今后改进的主要内容。     

Pattern差分编码水声通信研究

在Pattern时延差编码（PDS）通信体制的基础上,提出了Pattern差分编码方案.该方案将信息调制在相邻Pattern码的时延差上,减小了平均码元宽度,提高了通信速率.该方案通过码元分割降低了多途干扰,差分解码方式使其具有抗多普勒能力.现场试验中,定点通信实现了无误码传输,证明该体制能抑制多途干扰;移动通信误码率较低,证明该体制具有良好的抗多普勒能力.