基于FFT的高数据率低信噪比下的长码直捕算法

在伪码测距系统中,高信息速率的长码直扩技术可提高通信性能、改善测距精度,但与此同时弱信号的长码捕获存在巨大挑战.为此,提出一种基于FFT技术的长码直捕改进算法,主要包括非连续式码相位搜索和并行载波多普勒搜索策略、基于位同步的全比特相干积累算法和基于频率补偿的时频二维约束Tong判决算法.理论分析和仿真结果均表明,该直捕算法不仅能降低资源消耗、缩短捕获时间、大幅度降低虚警概率,还能消除能量累加时由于比特翻转所带来的影响.所提出的算法可实现虚警概率低于10-6,检测概率大于99.5%,捕获时间小于5 s的盲捕性能.      

弱信号P码直捕方法研究

提出了一种新的基于快速傅里叶变换(FFT)的P码直捕方法,并采用TS201对其进行了具体实现.该方法采用时间分格将大的P码时间不确定度分割成若干小的时间分格,并配合外部存储器的使用,有效减少了直捕过程中FFT的次数,并且可实现各种灵活的捕获策略.分析了低信噪比下非相参积累后的捕获概率及虚警概率,提出了基于两次检测的"A+B"检测方法,既保证了检测性能,又降低了捕获时间.性能分析结果显示,该方法能够在60 s内完成捕获信噪比为-32 dB,时间不确定度为±1 s的P码直捕.     

改进的双块补零P码直接捕获算法

针对低信噪比和高动态环境下的P码直接捕获问题,本文对传统双块补零算法进行改进,提出一种分段旋转双块补零算法.算法通过分段FFT得到各数据段的频谱;通过频谱的循环移位进行频率斜升和初始频偏补偿,再求出频率补偿后的各段数据与本地伪码的相关值并进行非相干累加;对相关峰峰值进行恒虚警检测和抛物插值.仿真结果表明,本文所提算法与传统双块补零算法相比,检测概率和参数估计精度大致相当,捕获时间降低80%,逻辑运算单元和存储单元分别减少64%和99%.同时给出了不同系统要求下的关键参数选取方法,使算法具有较高的实用性.      

均值分组块补零P码直捕算法原理及实现

P码是长周期精密测距码,主要用于提供精确定位服务。提出了基于FFT的均值分组块补零P码直捕算法,通过直接平均法来降低运算量,用分段重叠补零法将连续的相干积分分解成普通的循环相关,对接收码和本地码的FFT结果缓存,用FFT结果的圆周移位代替多普勒频移搜索。硬件实现时采用双DDR2SDRAM缓存,32K点FFT单核复用的架构,详细描述了算法在FPGA上实现时的逻辑功能划分、核心子模块功能及具体实现方案。通过ModelSim仿真验证,算法提高了数据利用率,减少了捕获时间。     

频域分段相干累加法在P码直捕系统中的应用

论文提出将频域分段相干累加法应用于P码直捕系统。首先对算法进行了介绍,然后给出了应用此算法的P码直捕的实现方案,分析了在高动态环境下其对硬件资源及工作速度的要求,研究表明应用频域分段相干累加法的P码直捕系统能够适应高动态环境,且大大节省了硬件资源。     

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.     

基于软件无线电CDMA2000长码生成算法

提出一种状态表查询的方法，可以有效地解决软件无线电和低性能平台环境下CDMA2000长码生成过程和生成时间较长的难点。详细描述了状态表生成原理、状态表查询过程以及基于该方法的长码生成算法。仿真结果表明该算法可以有效地降低CDMA2000长码生成的复杂度，减少生成时间。     

基于软件无线电CDMA2000长码生成算法

提出一种状态表查询的方法，可以有效地解决软件无线电和低性能平台环境下CDMA2000长码生成过程和生成时间较长的难点。详细描述了状态表生成原理、状态表查询过程以及基于该方法的长码生成算法。仿真结果表明该算法可以有效地降低CDMA2000长码生成的复杂度，减少生成时间。     

基于跑长码的连通区域标记算法

提出了一种基于跑长码的决策区域标记算法，算法分为两具相对独立的步骤，第一步对二值图像进行扫描，产生图像中所有目标段的跑长码及初始标记，并得到标记邻接表；第二步对邻接表进行分析产生映射表，并根据映射表内容修正第一步得到的跑长码标记，算法已用于实时目标跟踪系统，取得了满意的结果。     

多用户长码直扩信号的信源数估计

针对低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)下多用户长码直扩信号在信源数估计中容易产生虚拟用户数的问题,提出一种基于阵列接收的信源数估计方法。首先采用阵列天线对长码直扩信号进行信号接收;然后使用信息论、盖氏圆以及平滑秩的算法实现信源数的估计,最后对3种算法进行对比研究。所提的信源数估计方法相比于直接用3种算法估计信源数在信噪比上有很大的提高,而且不会产生虚拟用户数。理论分析和仿真结果表明:在信噪比较低的环境下,对周期长码和非周期长码信号的信源数估计都能达到较好的估计性能。     

P码直捕的搜索策略与参数设计

研究低信噪比和高动态环境下P码直接捕获算法的搜索策略与参数设计.利用非相干积累与峰值位置约束的唐判决算法,增强灵敏度性能;提出了一种改进的搜索策略,将时域不确定范围分段,以适应高动态环境;通过一个实例介绍算法参数设计的方法,优化了单次检测概率、虚警概率、非相干积累次数、唐检参数与时域分段数.仿真结果表明,改进的搜索策略降低了漏检概率达30%;设计的参数可以在接收信号功率为-133 dB(mW量级),运动速度为900 m/s,加速度为20g,时间不确定范围为±1 s的情况下,虚警概率低于10-7,检测概率大于90%,捕获时间低于50 s.     

两条平行的无穷长载流直导线产生的磁场

分析了两条彼此平行、载有方向相反的恒定电流的无穷长直导线产生的磁场     

导航系统中短码受到系统内干扰的分析方法

针对利用干扰系数计算系统内干扰时,用码片的功率谱代替导航信号功率谱的探讨.提出以干扰系数随多普勒频偏的波动范围大于2 dB为短码的界定指标.若导航信号的数据速率小于码速率除以码长,则界定为短码,否则视为长码.当信号为长码时才可用码片的功率谱代替导航信号的功率谱.以美国的全球定位系统(GPS)L1频段上的C/A码为例,对短码受到的系统内干扰进行了分析.     

长8储层直井体积压裂施工参数优化研究

长庆油田长8储层属于低孔低渗储层,通过借鉴国外体积压裂理念及改造经验,进行了直井体积压裂探索研究与试验,取得了较好的改造效果。以改善长8低渗储层开发效果为目标,在分析长8储层地质特征的基础上,对已有的体积压裂井施工参数的合理性进行了分析;并进行前置液比例、排量、砂比等施工参数的优化。研究发现,长8储层适合的前置液比例15%~20%,合理排量为6~8 m3/min,合理砂比为11%~13%,将优化结果用于同区的其他井,增产效果显著。     

长抗拔灌注桩优化设计方法

在保证承载力的前提下,为了合理控制成本,从长抗拔灌注桩的工作机理出发,基于优化设计的数学模型,结合某工程抗拔桩的静载荷实验参数,提出了一个优化长抗拔桩几何参数的迭代算法,并且基于该算法优化了单桩几何参数。将优化结果与原设计参数进行对比分析,结果表明：优化设计的抗拔桩在满足承载力要求下,减少了桩身灌注体积,达到了工程经济化目标。该优化设计方法可行,可以应用于工程实际。     

删除信道下LDPC码的优化设计算法

本文首先介绍了删除信道，及删除信道下LDPC码的优势，重点讨论了几种优化设计LDPC图的算法。其次，提出了一种限制环长加边算法，该算法比以往的优化算法有更小的复杂度和更好的性能。最后，对算法进行了仿真。     

基于谱范数和CPAST算法的周期长码直扩信号PN序列估计

针对周期长码直接序列扩频(DSSS)信号的伪噪声(PN)序列盲估计问题,提出一种新的谱范数和约束投影逼近子空间跟踪(CAPST)算法相结合的PN序列估计算法。算法首先根据最大化分段协方差矩阵的谱范数法,估计出PN序列的同步点;然后利用CPAST算法,分别估计各子段的PN码序列;最后按照一定顺序拼接成完整的周期长码PN序列。算法具有运算量小、复杂度低、实时处理及硬件实现的优点。仿真结果表明,在较低的信噪比情况,该算法能够有效地估计出同步点和PN码序列。     

基于跑长码的连通区域标记算法

提出了一种基于跑长码的快速区域标记算法。该算法分为两个相对独立的步骤，第一步对二值图像进行扫描，产生图像中所有目标段的跑长码及初始标记，并得到标记邻接表；第二步对邻接表进行分析产生映射表，并根据映射表内容修正第一步得到的跑长码标记．算法已用于实时目标跟踪系统，取得了满意的结果。     

电子在无限长载流直导线旁的运动轨迹

本文分析了电子在无限长载流直导线旁非匀强磁场中的运动情况，用计算机进行数值求解，得到了在不同的入射角下电子的运动轨迹。     

基于粒子群算法的转子支承参数优化设计

高速旋转飞轮转子的支承参数决定转子在过系统临界转速时的振幅大小和工作转速下的运行稳定性。选用具备自适应学习能力的粒子群算法(PSO),设计出能够表征系统过临界转速时的振幅和工作转速下衡量系统稳定性的目标函数式,利用PSO和该目标函数式,对系统进行参数优化。实验结果表明,利用PSO算法对该目标函数进行优化,最终得到的高速旋转飞轮转子系统参数,能有效地改善系统性能,提高系统运行稳定性。