Galileo脉冲伪卫星信号接收方法比较

研究一种Galileo伪卫星信号格式.针对脉冲伪卫星信号的接收,提出两种脉冲同步方法,即分段FFT方法和脉冲图案匹配法.分段FFT方法利用伪卫星脉冲与接收机本地伪码间的分段相关特性,使用分段FFT相关算法获取脉冲时序信息;脉冲图案匹配法则利用伪卫星脉冲图案的伪随机特性,通过将接收脉冲图案与本地图案进行匹配操作实现脉冲同步.仿真分析显示,对于Galileo E1信号,脉冲图案匹配法的虚警特性最佳;而分段FFT方法平均捕获时间最短.两种方法都可极大地提高伪卫星接收机的同步性能.     

多径和互相关项对GNSS射频兼容性评估的影响

L1频段上CDMA体制的全球四大卫星导航系统的频谱严重重叠,不可避免地带来干扰问题。等效载噪比及其衰减值(C/N0)eff、谱分离系数(SSC)是评估全球卫星导航系统间干扰程度的重要参数。传统评估模型中,为了简化分析过程和计算复杂性,在计算时忽略一些影响因素,如接收机输出端目标信号和干扰信号的多径效应和互相关性。为了进一步提高导航系统射频兼容性(RFC)评估的准确性,这些因素都应该进行考虑。本文将推导考虑多径效应和互相关项下的等效载噪比衰减值的计算表达式,并计算GPS C/A码在L1频带的系统间和系统内干扰,以说明互相关项和多径对GNSS之间的RFC评估的影响。     

GPS L1C信号的仿真分析

GPS L1C信号采用数据和导频双通道结构.基于Matlab仿真产生L1C信号并分析了数据、导频通道的自相关和频谱特性,两通道有类似的相关函数包络,导频通道自相关函数的旁峰相比数据通道向外偏移0.06个码片,相同的码相位范围内峰值变化更加剧烈,其相关峰的斜率比数据通道自相关函数高2.56dB,中心主峰更窄.比较了不同前端带宽下BPSK(1),BOC(1,1),BOC(6,1),TMBOC(6,1,4/33)调制信号的均方根带宽,理论上TMBOC(6,1,4/33)信号的跟踪精度相比L1C/A信号提高了57%.分析了次级码的相关特性.它具有强自相关性,有效降低卫星信号互相关函数的旁瓣,旁瓣比为27.4dB.研究表明L1C信号具有优良的跟踪精度和减少互相关干扰的潜能.     

北斗导航卫星伪距偏差特性及减弱方法

导航卫星信号的非理想特性会引起伪距测量产生偏差,具体表现为相同类型接收机具有相同伪距偏差,不同类型接收机的伪距偏差不一致.当提供导航定位服务产品的接收机技术状态与用户端不一致时,伪距偏差将引起导航定位服务性能降低.本文利用超短基线双差伪距O?C(Observation Minus Computation)方法计算了BDS(Beidou Satellite Navigation System)的伪距偏差,发现在早期试验卫星阶段的不同状态接收机之间存在较大的伪距偏差现象,设计了接收机环路参数调整、改变抗多径算法和卫星预失真滤波器参数调整三种减弱伪距偏差的方法.分别试验验证结果表明,接收机环路参数调整能大幅降低卫星之间的伪距偏差,B1I各颗卫星伪距偏差标准差由0.63 m降低至0.36 m;抗多径算法会造成额外的伪距偏差,窄相关算法能大幅减小伪距偏差,B1I各颗卫星伪距偏差标准差由0.36 m降低至0.18 m;调整卫星预失真滤波器参数能在一定程度上减小伪距偏差,单颗卫星伪距偏差降低约0.3–0.4 m.最后,针对BDS卫星伪距偏差解算无固定参考基准的问题,设计了一种基于外频标非实时双差O?C方法,利用该方法分别处理了BDS和GPS(Global Positioning System)数据,并对两个系统卫星伪距偏差的特性进行比较分析.结果表明,BDS和GPS卫星都存在伪距偏差;GPS卫星L2C伪距偏差与BDS-3卫星B1C数据支路相当;GPS卫星L1CA伪距偏差与其兼容互操作的BDS-3卫星B1C导频支路相当;L5C与其兼容互操作的BDS-3卫星B2a信号相比伪距偏差更大.     

DSTBC-OFDM系统及性能分析

正交频分复用技术可以有效的消除信号符号间干扰并具有较高的频带利用率。空时分组码可以弥补正交频分复用技术对移动造成的多普勒频移比较敏感的缺陷,所以这两种技术的结合在下一代无线通信中的应用引起了越来越多的关注。本文研究了DSTBC(D ifferential Space-Tim e B lockCodes,差分空时分组编码)和OFDM(O rthogonal Frequency D ivisionMu ltip lexing,正交频分复用)技术相结合的系统收发机结构。由于接收端不需要进行信道估计,可大大简化接收机复杂度。通过仿真给出了DSTBC-OFDM系统与STBC-OFDM系统及纯OFDM系统在Rayle igh衰落信道及SUI信道下的比特差错性能。通过比较可看出,在静止情况下或中速移动但信道条件较好的情况下,DST-BC-OFDM系统可作为STBC-OFDM系统的替代。     

基于单比特接收机的高检测率测频方法设计与实现

研究单比特接收机的高检测率测频方法，利用滤波器组将信号分成多通道，每条通道独立采样、测频，通过减小非线性变化产生谐波的影响达到提高检测率的目的，并对测频后的误检数据进行统计和分析，依据分析结果设计补偿矩阵，利用补偿矩阵对测频结果进行修正.仿真结果表明该方法有效提高了单比特接收机的双信号检测率，对于大动态范围的检测率提升更明显，归一化增益差为6 dB时检测率是原检测率的3.5倍.相关的研究方法和结论对实际工程应用具有一定的参考意义.      

基于多卫星的GPS中频信号生成方法

提出一种GPS中频数字信号的生成方法,以实现信噪比和多普勒频移均可调的多卫星GPS信号的模拟,可为软件接收机技术以及基于微弱信号处理的高灵敏度GPS接收机的研究提供可靠的信息源.根据接收机中信号处理模块的功能架构提出GPS中频信号模型,并使用真实伪距和载波相位等GPS原始数据、多卫星的导航信息和强度可调的噪声信号模型等拟合出GPS的中频信号.通过捕获、跟踪和导航电文解调等实验结果表明,生成的信号完全具备GPS信号的所有特征,可用于软件接收机的定位解算.     

RTK伪收敛问题研究

随着多频多模GNSS接收机投入使用，RTK技术在电力勘测应用中的优势更为明显。然而由于测量环境等因素影响，RTK可靠性会出现问题，即出现伪收敛现象。本文通过对相关因素进行分析，对减少伪收敛概率提出了若干建议。     

平滑伪Wigner-Ville分布在电气设备局部放电信号分析中的应用

为了有效分析电气设备局部放电信号基于时域和频域的联合特性,本文采用平滑伪Wigner-Ville分布对放电信号进行时频分析,有效解决了Wigner-Ville分布中存在交叉干扰的问题。为了验证平滑伪Wigner-Ville分布的有效性,本文分别采用Wigner-Ville分布和平滑伪Wigner-Ville分布对局部放电信号进行分析。实验结果表明,平滑伪Wigner-Ville分布可以有效分析局部放电信号的时频特性。     

基于预编码的正交频分复用雷达通信一体化信号设计

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)雷达通信一体化信号中的通信信息影响其探测性能的问题,提出一种基于预编码的OFDM雷达通信一体化信号形式.利用具有较好相关特性的伪随机序列对一体化信号的通信信息进行预编码,以提高一体化信号的模糊函数性能,进而...     

多频GNSS接收机自主完好性监测性能分析

通过对多频接收机的不同频点电离层延时模型的研究,建立起一种新的多频完好性监测方法;并针对测量误差协方差不为对角阵的问题,提出了一种新的易于在用户接收机中实现的预白化处理方法;此外,针对不同频点数的RAIM算法进行了分析。研究结果表明,多频算法可以消除电离层延时误差,定位误差可以降低到10 m以内;当伪距偏差低于50 m时,多频RAIM算法仍然可以进行故障星的检测与识别。仿真分析证明了三频RAIM算法相对双频算法的优越性,对未来的多频接收机自主完好性算法的研究具有很好的理论意义和实用价值。     

光接收机的宽带前置放大器

在光接收机中,人们通常把用作检测光缆传来的高频光信号的光检测器(由PIN管或者雪崩光电二极管组成)和前置放大器设计在一起。为了保证宽频带光信号的接收,就要求这种放大电路具有频带宽、线性好、增益高和信噪比亦高的特性。目前,性能最好的一种电路结构是:用雪崩光电二极管作光检测器,以砷化镓场效应管作前置放大器,并把电路设计为互阻抗放大器的形式。然而,雪崩光电二极管价格昂贵,场效应管,特别是低容值的砷化镓场效应管     

GNSS-R接收机信号捕获算法设计

在GNSS—R接收机的信号处理过程中,由于卫星和接收机之间的相对运动会产生较大的多普勒频移,同时大多数情况下接收机只能接收到比较弱的信号。而针对信号的这些特点,提出了一种对信号进行捕获的设计方法。用快速傅立叶变换(FFT)捕获算法将接收信号和本地再生伪码在时域的相关计算转换成频域的相乘计算,从而大大减少捕获时间,并用非相干积累的方法提高系统对于信号的捕获能力。同时,在这些计算完成之后,通过使用搜索检测器来保证在捕获概率变化较小的情况下,降低总的虚警概率。     

GPS接收机原始观测量的模拟实现

研究了ＧＰＳ信号这一类准正弦信号的最大似然参数估计方法，对估计方差的Ｃｒａｍｅｒ Ｒａｏ界进行了分析，采用计算机软件手段获得ＧＰＳ接收机伪距，多普勒频移观测量。为模拟分析ＧＰＳ导航算法，伪距差分ＧＰＳ等提供了客观依据。实验结果表明，利用该软件手段进行ＧＰＳ系统分析和处理是精确直观的，简便有效。     

一种CDMA—时隙ALOHA系统及其性能分析

本文提出了一种CDMA-时隙ALOHA系统。其中,所有用户使用相同的伪随机序列,但发送时加入不同的随机时延,接收端利用伪随机序列的自相关特性捕获并接收各用户的信号,文中分析了当基站中采用的接收机数不同时,系统的信道吞吐率,并进行了计算仿真。分析和仿真结果表明系统的最大吞吐率比一般时隙ALOHA系统大大提高。     

旋转条件GPS接收信号频率和相位变化分析

针对高旋转弹丸GPS接收机无法正常工作的问题,通过计算和分析高旋转条件GPS接收信号的频率和相位变化,为设计高旋转条件GPS接收机基带算法提供依据. 根据弹丸旋转运动特点和GPS信号的传播特性建立数学模型,对由于旋转引起的GPS接收信号的多普勒频率和相位变化进行计算. 结果表明,在转速为200r/s时,产生的载波最大多普勒频移为300Hz,相位变化为0.6π,这对载波环路跟踪会产生很大影响. 而码多普勒频移和相位变化不大. 计算结果对高旋转条件GPS信号捕获和跟踪算法设计具有重要参考价值.     

平滑伪Wigner-Ville分布在地震信号处理中的应用

文章介绍了平滑伪Wigner—vile分布时频分析的方法及解析变换的概念,给出了实信号解析变换的方法,给出了地震信号的平滑伪魏格纳时频变换的方法,并对地震信号的属性进行了解释。实验结果显示平滑伪魏格纳时频分布可以描述信号的非平稳的时频特性,该方法可以成为地震信号处理的一条有效的途径。     

同频干扰影响下的时延估计方法研究

为克服同频干扰对时延估计的影响,提出了一种基于频谱商差的时延估计方法.该方法借助模版匹配思想,在模版匹配过程中通过解析参考信号和观测信号中独立成分与同频成分的频谱特性来获取时延值,能够克服同频干扰的影响.通过有同频干扰、无同频干扰以及随机信号三类时延估计仿真实验验证了该方法的有效性.在同频干扰存在的仿真实验中,互相关法、自适应法和小波降噪法均不同程度的存在时延估计误差,而频谱商差法的时延估计误差为0,进一步验证了该方法能够克服同频干扰.     

一种基于干涉型光纤振动传感器的信号处理方法

对双Sagnac干涉仪进行了改进设计并提出了一种简单有效的信号处理方法.利用波分复用技术使不同波长的Sagnac干涉仪具有唯一独立的干涉光路进而产生稳定干涉信号.解调后相位信号均由2个具有时延的子信号叠加构成但不具有直接相关性,经延时或超前处理重构成一组具有固定时延差的高相似性信号.运用互相关时延估计方法可快速解算出扰...     

脉冲干扰对北斗B1I信号接收机影响

目前,脉冲发射型电子设备的广泛应用对导航接收机的可靠运行构成了一定威胁。为了有效评估脉冲干扰对北斗B1I信号接收机的影响,结合B1I信号谱特性,提出了一种新的干扰分类方法,导出了干扰条件下相关器输出功率的解析表达式,并分析了其对捕获、跟踪的影响。仿真结果表明:脉冲占空比和干扰功率越大,对接收机的不利影响越显著,然而,不同干扰类型下脉冲持续时间对接收机影响呈现一定差异,同时,载波频率误差与接收机接收性能呈正相关特性。可见针对B1I的结果与国内外GPS L1一致性良好,验证了导出模型的有效性。