自适应伪码捕获的双限切除恒虚警概率方法

在无人机测控与数据链技术中,直接序列扩频通信技术成为重要的发展方向.直接序列扩频通信中,扩频同步是至关重要的环节.提出一种适用于直接序列扩频通信的自适应伪码捕获方法--双限切除恒虚警概率(DE-CFAR)方法.与仅设置切除上限的单限切除恒虚警概率(E-CRAR)方法相比,DE-CFAR方法设置了切除双限--切除上限和切除下限,在进行单元平均之前不仅切除信号的强分量,还切除信号的弱分量.在信噪比较高的情况下,DE-CFAR方法的性能与E-CFAR方法相比几乎没有下降,而在信噪比较低的情况下,DE-CFAR方法的性能要优于E-CFAR方法.     

基于SIMULINK的PN码同步系统仿真研究

在MATLAB/SIMULINK平台上,采用相位搜索法设计并实现了扩频通信系统中PN码的同步仿真。对相位搜索法理论分析的基础上,利用Simulink通信系统仿真工具箱,建立了PN码同步系统仿真模型,分析了该系统的工作过程。仿真结果表明,利用Simulink仿真扩频通信中PN码同步系统,物理概念清晰,方法简单、实用。     

DSSS信号在低SNR下的同步捕获算法

同步捕获与信号识别是DSSS系统的关键技术。给出了一种频差与扩频码同步联合捕获的方法,提出了一种基于峰值窗口的噪声与干扰估计算法,基于此估计,在信号识别中采用了相对门限。还对该算法的虚警概率、漏检概率、误捕率性能进行了仿真,为其应用提供了依据。该方法针对二进制DSSS/MPSK系统,但同样也适用于多进制正交扩频系统。     

自适应非相干累加次数和门限的捕获策略研究

阐述了扩频通信系统中伪码捕获的基本原理,分析了传统的基于噪声功率检测的自适应门限设定方法。针对现有捕获策略的研究重点主要集中在固定门限和自适应门限设定方面,提出了一种可以同时自适应调整非相干累加次数和门限值的捕获方案。详细介绍了新方案的结构和相应的自适应算法,给出了其捕获性能的仿真结果。通过和传统自适应门限方案的对比表明新方案在低信噪比情况下的捕获性能明显优于传统方案,大大扩展了捕获系统的动态范围。     

PN码快速捕获中的捕获策略和性能分析

在现有的各种PN码捕获策略的基础上,提出了PN码捕获策略的统一框架,并以该框架为基础研究了捕获过程各个阶段中策略的选择对总体捕获性能的影响.最后研究了各个阶段中可以采用的若干种判决策略和验证策略,并对四种实际可能采用的捕获策略进行了仿真分析.结果表明在捕获过程中引入适当的验证策略可以在平均捕获时间增加不多的情况下大幅改善捕获的性能,而提出的一种无需设定门限的捕获策略与利用门限进行判决的策略性能相当,在实际工程应用中有着重要的意义.     

一个简单有效的LTE随机接入前导检测系统

简要介绍了LTE中PRACH的基带发射与接收系统,提出了一种简单有效的LTE随机接入前导检测系统,使用降采样技术和频域计算相关的方法来降低计算复杂性,便于系统的硬件实现.采用信号预处理和噪声平滑操作使检测系统适合低信噪比背景下的前导测量,明显改善了接收机的漏检概率.分析了多天线非相干合并后AWGN功率级随机变量的概率密度函数和累积分布函数的特征,分别针对2个和4个接收天线提出了线性近似虚警概率的阈值设定方法,使得阈值设定简单有效,并通过MATLAB对虚警概率和不同SNR下的漏检概率进行仿真,验证了提出系统的有效性.     

激光雷达的目标检测性能分析

讨论了激光雷达的单脉冲检测和多脉冲相关检测。在杂波背景下,单脉冲检测虚警概率较高,适宜工作在大信噪比条件下;多脉冲相关检测,根据目标的相关性,经过多次相关,可以提高检测概率,减小虚警概率,适宜于对弱小信号进行检测。但是,多脉冲相关检测以牺牲捕获目标时间换取高检测概率,相关次数多,捕获目标所用时间长,影响激光雷达对运动目标的迎头截获能力。在实际应用中,合理选取脉冲相关个数和门限是多脉冲相关检测的关键。     

极低信噪比环境下含近邻约束的改进唐检测判决算法

极低信噪比环境下的伪码连续波测量雷达初始粗同步捕获过程中,为了增加唐检测判决算法的灵敏度,除门限条件外,引入前后两次单次检测捕获的伪码相位估计值之差在一定范围内的近邻约束作为上/下行计数器值增减的条件。通过对唐检测判决过程建立马尔可夫链模型,对引入近邻约束的改进唐检测算法的检测性能进行了理论分析与推导。仿真结果表明,将近邻约束引入唐检测判决算法,可以在检测概率几乎不变的情况下,大幅度降低虚警概率,即改进算法明显地增强了对微弱信号的检测能力,且检测速度不受影响。     

直序扩频系统一种新的PN码快速捕获算法

针对基于辅助序列快捕算法在初始相位偏差较大情况下降导致捕获速度变慢的缺陷,在相位预估器的相干PN序列快捕算法基础上,将最优化搜索引入PN码快捕算法中,提出了一种基于相位预估和最优搜索的相干PN序列快捕算法,通过建立马尔可夫链模型,推导出平均捕获时间及其方差的解析式.仿真结果表明,该算法能有效提高捕获性能,实用性强.     

一种基于信噪比估计的自适应伪码捕获算法

军事扩谱通信一般都以突发信号帧的形式进行通信,通信时间短、可靠性要求高、信号动态范围大。固定门限捕获方法不能提供满意的性能,门限选得太高会使高信噪比时虚警概率过高,而门限过低会使得低信噪比时漏检概率高,检测概率低,因此需要利用自适应捕获方法。提出一种适合突发短帧模式的自适应伪码捕获方法,该方法可适用于A/D转换前加自动增益控制(AGC)的情况。提出的自适应捕获方法基于接收信号信噪比的估计,推导出根据采样点统计值的比值得到信噪比估计的实用算法,并对该算法进行多项式拟合以适合工程实现,并对算法进行了仿真分析。     

Modeling of Non-Coherent Sequential Acquisition Process for DS/SS Signals

A modified non-coherent sequential detection decision logic based on continuous accumulation to achieve fast PN code acquisition is proposed. To simplify the design and analysis, the equivalent relationship between the likelihood ratio of the current sample and that of all the previous samples is deduced. The scheme is proved to be an optimum sequential detection under certain assumptions. Because the average sample number (ASN) can not be calculated through the methods applied to the conventional sequential detection, an algorithm is also provided, which can estimate both the probability density function (pdf) and the upper threshole of ASN. The desired probabilities of false alarm and detection, as well as faster PN code acquisition compared to the conventional sequential detection can be achieved by employing this structure . In addition, Rayeigh-faded reception case is also taken into consideration. Performances of the proposed schemes are obtained, which suggest that the proposed non-coherent seque     

New acquisition decision algorithm for multiple access interference suppression in DSSS system

For decreasing the multiple access interference of weaker signal acquisition in direct sequence spread spectrum(DSSS) systems,a new single decision algorithm is presented.The maximum value of correlation results is conventionally detected.However,there may be not only one strong peak among correlation results when the cross-correlation noise is strong enough to affect the correlation results.The proposed algorithm decreases the false alarm probability through the decision of the ratio of the maximum value and the second maximum value of the correlation results.Theoretical analysis and simulation results indicate that the proposed algorithm effectively suppresses the acquisition problem of multiple access interference in DSSS system.     

直接序列扩展频谱通信系统仿真

针对频通信广泛的应用 ,对它进行系统建模与仿真非常有益。论述了采用相关器捕捉环路和跟踪环路以及科斯塔斯环路 ,实现无导频直接序列扩频通信系统的伪码同步与载波同步的方法 ,给出了在系统仿真软件Serenade平台下的仿真结果 ,详细展示了扩频接收机工作的全过程 ,为设计、分析直扩通信系统提供了方便。     

Femtocell网络中基于PSO的频谱感知技术

在Femtocell和Macrocell构成的两层网络中,干扰问题十分突出,传统的研究主要集中在静态的资源分配上,未能有效地提高频谱资源的利用率。基于认知无线电中的频谱感知技术,检测出空洞的频谱资源分配给Femtocell使用。给出了多用户多天线Femtocell系统的协作频谱感知模型,推导出全局检测概率,在给定虚警概率的前提下,在融合中心基于粒子群优化（particle swarm optimization, PSO）算法优化分配每个Femtocell用户感知信息的权值,最大化系统的全局检测概率,提高频谱资源的利用率。仿真结果表明,所提算法能够有效地改善系统的检测性能,具有较好的实时性,适用于实际的两层网络通信系统。     

一种新的多进制正交扩频通信及FPGA实现

提出将一种新的按段复合的伪随机码序列应用到多进制正交扩频通信中,该序列保持了Walsh码的同步正交性,非同步时相关特性也较理想。由于复合码的内在相似性,可以用一个匹配滤波器实现输入信号和m个本地复合序列的相关运算,大大节约了FPGA资源消耗。实验证明,在高斯白噪声信道中,该硬件系统较之具有相同扩频增益的直扩系统,误比特率更低。     

舰载雷达实时虚警仿真技术研究

虚警仿真是雷达系统建模仿真和跟踪算法测试评估中一个重要组成部分。现代舰载雷达接收机通常具有恒虚警(CFAR)检测功能，可以根据回波自适应地调整检测门限以达到恒定的虚警率。本文针对舰载雷达提出了一种通用的实时虚警仿真模型，在仿真模型中主要考虑了系统噪声和海杂波对雷达接收机的影响。最后以K分布海杂波为例，通过计算机仿真验证了虚警仿真模型的有效性。     

基于差分检波的伪码信号分段相关-视频积累方法

分析了载波多普勒下基于差分检波的伪码信号分段相关-视频积累检测方法,从数学上严格推导了该方法的统计性能,给出了处理损耗公式。采用最大处理损耗最小化准则,分析了总积累时间给定和检测性能指标给定两种情况下最优中频积累时间的计算方法和变化规律。经比较表明,差分检波器比平方律检波器更适合于大多普勒和低信噪比条件。     

New CFAR target detector for SAR images based on kernel density estimation and mean square error distance

A new constant false alarm rate (CFAR) target detector for synthetic aperture radar (SAR) images is developed. For each pixel under test, both the local probability density function (PDF) of the pixel and the clutter PDF in the reference window are estimated by the non-parametric density estimation. The target detector is defined as the mean square error (MSE) distance between the two PDFs. The CFAR detection in SAR images having multiplicative noise is achieved by adaptive kernel bandwidth proportional to the clutter level. In addition, for obtaining a threshold with respect to a given probability of false alarm (PFA), an unsupervised null distribution fitting method with outlier rejection is proposed. The effectiveness of the proposed target detector is demonstrated by the experiment result using the RADATSAT-2 SAR image.     

直接序列扩频信号伪码速率盲估计

针对直接序列扩频通信信号的侦察问题,充分利用扩频基带信号发送成型滤波后的波形特点,提出了一种基于最大平均功率序列的算法。该算法首先计算序列的平均功率,然后对其进行谱分析并作平滑处理而完成伪码速率的判定。计算机仿真实验及实际应用证明了该算法在较低的信噪比条件下具有良好的工作性能。