非正交码移键控和码索引调制算法

针对正交码移键控(code shift keying, CSK)误比特率(bit error rate, BER)性能下降和非正交码索引调制(non-orthogonal-code index modulation, N-CIM)未能充分利用扩频码自相关性的不足,提出一种非正交CSK和码索引调制(non-orthogonal-CSK-code index modulation, N-CSK-CIM)算法。发送端信息比特分为调制比特和扩频码映射比特；调制比特用来进行符号调制，映射比特映射为扩频码的索引和码相位索引。首先根据调制比特进行符号调制，然后利用映射比特映射的扩频码索引选择同一原始扩频码，并根据码相位索引进行码移键控产生新的扩频码，调制后的符号实部与虚部分别用这一新的扩频码进行扩频。仿真结果表明,在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)信道和瑞利衰落信道中,相同信噪比时, N-CSK-CIM算法的BER性能优于N-CIM算法和正交CSK算法。     

GNSS接收机抗干扰电路的硬件实现

针对全相位FFT/FFT(apFFT/FFT)综合相差法硬件资源和功耗大的问题,基于FFT算法求解最大峰值谱线位置仅与各谱线峰值相对大小有关的特点,提出一种用于减少FFT电路面积的阈值判断移位方法.首先对apFFT/FFT综合相差法与修正Rife算法进行性能比较;然后利用阈值判断移位方法对apFFT/FFT综合相差法硬件实现中的FFT运算结构进行改进,称为改进apFFT/FFT算法,使FFT计算位宽减少1/2;最后将改进的apFFT/FFT综合相差法硬件结构应用到GNSS抗干扰模块的电路实现中,并利用FPGA进行抗干扰功能验证.结果表明,在基本不降低频率估计精度下,改进apFFT/FFT算法可以减少约50％的面积资源和功耗;在接近相同面积资源和功耗下,改进apFFT/FFT算法的频率估计精度约为修正Rife算法的2倍;GNSS抗干扰硬件模块具备良好的滤除干扰能力.     

基于动态窗口运动统计信息的特征匹配筛选算法

在图像局部特征匹配的过程中,考虑特征的运动统计信息可以有效地筛除错误匹配,但是目前基于网格的运动统计方法不具备良好的尺度不变性与旋转不变性。针对该问题,文中提出了一种基于动态窗口运动统计的特征匹配筛选算法。该算法首先基于图像特征点位置建立快速近似最近邻索引结构,然后利用该索引结构为匹配建立动态窗口邻域,最后在此邻域上进行运动统计,并依据运动统计得分进行正确匹配的筛选。在多个数据集上进行了文中算法与其他算法综合性能的对比,实验结果显示:在尺度与旋转角度变化较大的情况下测量准确率与召回率时,文中算法相比于基于网格的算法优势明显;在更一般场景下,文中算法的综合匹配效果也要明显优于其他几种经典的匹配筛选算法;与此同时,文中算法具有良好的时间性能,可以应用于实时任务。     

基于GPU的北斗B1宽带复合信号实时发生器设计

为了实现北斗B1C+B1I信号的联合生成,提出一种基于软件无线电和图形处理器(graphics processing unit, GPU)加速的北斗B1宽带复合信号的实时生成方法,该方法针对单边带复数二进制偏移载波(single-sideband complex binary offset carrier, SCBOC)调制方式的信号体制进行设计,系统根据用户配置的接收机运动轨迹和星历文件,生成中频信号并通过射频端发射。为了进一步提升GPU并行运算速度,从优化设备内存结构、设计并行线程架构和统一计算设备架构流(compute unified device architecture stream, CUDA)加速3个方面,设计了基于异步运算的加速采样点数据计算的CUDA优化实现方案。测试结果证明,优化后的算法可以基于SCBOC调制实时生成北斗B1I+B1C信号,基于GTX3060的GPU平台,信号90 M采样率下能实现8颗卫星复合信号的实时生成。     

基于国密算法的伪卫星导航信号认证方法研究

全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)有诸多优势，但在一些有物理阻隔或电磁干扰的领域，GNSS的可用性、可靠性、精确性出现明显不足，由此可以使用一种基于地面设备的伪卫星系统进行导航定位服务。伪卫星信号体制细节公开，使得接收机易受到多种欺骗干扰的攻击。为了使信号传输更加安全，提出一种使用导航电文加密方法的信号防伪认证方案，并从安全性、可靠性和认证效率几方面对该方案进行评估。分析表明，所提方案能在保证较好的认证实效的同时，维持较低的通信成本与计算成本，解决了伪卫星系统缺乏认证机制、存在安全隐患的问题。     

一种基于定位误差的多星座快速选星算法

对于GPS/SBAS/QZSS/BDS的多星座卫星导航系统,分别分析了几何精度因子(GDOP)与系统时间差以及与定位误差之间的关系,并在此基础上,进一步提出了一种快速选星算法。该算法基于定位误差进行选星,并考虑了系统时间差对GDOP的影响。仿真结果表明,该算法的计算量相对于最佳GDOP选星有了显著降低,选星后的GDOP值非常接近最佳GDOP选星的结果,从而在定位精度损失不大的条件下降低了定位解算的运算量。     

辅助式GPS接收机的快速定位算法研究

提出了一种针对辅助式GPS接收机的快速定位算法。该算法无需比特同步、帧同步和解调电文,仅由伪码相位测量值和误差小于300 km的用户位置估计值即可重构出卫星发射时刻,进而获得伪距观测量并构造包含5个未知数的测量方程组,通过求解该方程组获得用户位置。仿真表明,本文提出的定位解算算法在载噪比低至20 dBHz时仍能实现快速定位,有效减小接收机初次定位时间。     

5G LDPC编码器的低复杂度实现

针对5G LDPC编码因校验矩阵个数多、循环块大小取值多而导致编码器实现困难的问题，通过分析、优化由校验矩阵求取校验位的线性变换过程，提出一种面向片上系统(System-On-Chip, SoC)的编码器架构。在该架构下，编码器作为一个加速器，挂在主处理器的数据总线上。编码器包括控制器、基本图存储器、信息/校验位存储器、寄存器文件和3个运算器(移位器、求模器、加法器)。文中提出了基本图的存储方法和格式并对该编码器进行了FPGA实现。结果表明，该编码器具有低复杂度、中等吞吐率的特点。