一种变步长超宽带同步捕获的方法

针对跳时超宽带系统中多径和窄脉冲引起的平均捕获时间长、捕获精度低等问题,提出一种用于改进平均捕获时间和捕获精度的变步长同步捕获的方法。算法采用非连续搜索并利用多个门限有效调整搜索步长,整个搜索过程遵循由粗到精的快速搜索策略。本文对该算法的平均捕获时间进行性能分析,并在基于脉冲体制的跳时超宽带系统仿真中将其与经典算法进行比较,采用平均捕获时间和捕获精度作为衡量标准。     

应用于GPS接收机的序贯检测器性能分析

为了对使用Tong搜索检测器的全球定位系统(GPS)接收机的信号捕获性能进行理论评估,以及在设计中确定该检测器的参数值,推导了该检测器的总虚警概率、总检测概率以及平均驻留时间的计算公式,修正了在此之前研究领域普遍使用的该检测器捕获性能分析公式中的错误,并通过数值验证讨论了该检测器各参数的作用。仿真结果表明:增加Tong搜索检测器内置的计数器初值可以改善捕获性能。在总虚警概率高于0.1%的情况下,降低计数器最大值,同时增加计数器初值可使同等检测概率条件下,平均滞留时间变短。     

应用于GPS接收机的序贯检测器性能分析

为了对使用Tong搜索检测器的全球定位系统(GPS)接收机的信号捕获性能进行理论评估,以及在设计中确定该检测器的参数值,推导了该检测器的总虚警概率、总检测概率以及平均驻留时间的计算公式,修正了在此之前研究领域普遍使用的该检测器捕获性能分析公式中的错误,并通过数值验证讨论了该检测器各参数的作用。仿真结果表明:增加Tong搜索检测器内置的计数器初值可以改善捕获性能。在总虚警概率高于0.1%的情况下,降低计数器最大值,同时增加计数器初值可使同等检测概率条件下,平均滞留时间变短。     

基于译码的DS/FH/TH扩频系统同步捕获方法研究

传统的DS/FH混合扩频系统中,移动终端的发射信号会对自身接收通道造成大功率干扰,以至于无法正常接收信号,通过引入跳时技术,建立DS/FH/TH混合扩频系统可有效解决此问题。在混合扩频系统同步过程中,采用了基于译码的同步捕获方法,对虚警概率、检测概率、平均捕获时间等同步性能指标进行理论分析,并使用计算机仿真验证模型的有效性。与传统基于相关的捕获方法相比,基于译码的方法具有更加优良的抗干扰能力和同步性能。     

多径衰落环境下采用参考信道的自适应混合捕获

引入参考信道方法实现直序扩频系统PN码的自适应混合捕获,判决门限由参考信道采用单元平均恒虚警方法自适应设置．由于2个信道的本地PN码相位差远大于多径信号的最大时延,参考信道不会出现多径信号,因此能有效消除多径干扰对捕获系统的影响．对提出的参考信道捕获方法性能进行分析．仿真结果表明,提出的方法在良性环境下具有接近传统单元平均方法的性能,而多径衰落下性能明显优于传统的单元平均方法．     

基于FPGA+DSP的北斗信号快速捕获算法设计与实现

为了解决北斗卫星接收机中传统并行频率捕获算法傅里叶变换需要处理的数据量大而影响卫星信号捕获速度的问题,提出了一种基于相干降采样的北斗信号快速捕获算法。利用FPGA+DSP（高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列）,在传统的并行频率捕获算法中加入相干降采样模块,当信号进行载波剥离和伪码剥离后,通过降低采样频率的方式减小傅里叶变换需要处理的数据量,再对卫星信号进行三维搜索。结果表明,理论上所提算法计算量减少了80%以上,对实际北斗信号进行捕获时,平均每颗星的捕获时间为9.95 ms,内存资源消耗相比于传统并行频率捕获算法减少了42%。因此,新算法能在节约资源的同时有效提高捕获速度,可为进一步提高软件接收机的捕获性能提供参考。     

密集多径信道下超宽带信号捕获方法的分析

在不考虑虚警的假设下,重点推导了几种捕获方法完成捕获所需的平均搜索次数,特别考虑了搜索单元数N和多径数K的情形,并进一步分析了各方法的优缺点。通过比较可知K步跳变法是所有搜索方法中最优的,但由于此方法要预先知道K的值,使其不可行,而比特翻转法和折半法在一些情况下虽然只是近似最优,但在实际中却是可行的。比特翻转法在使用时有一定限制条件,而新提出的折半法却适用于任何情况,因而不失为一种好的捕获方法。     

密集多径信道下超宽带信号捕获方法的分析

在不考虑虚警的假设下,重点推导了几种捕获方法完成捕获所需的平均搜索次数,特别考虑了搜索单元数N和多径数K的情形,并进一步分析了各方法的优缺点。通过比较可知K步跳变法是所有搜索方法中最优的,但由于此方法要预先知道K的值,使其不可行,而比特翻转法和折半法在一些情况下虽然只是近似最优,但在实际中却是可行的。比特翻转法在使用时有一定限制条件,而新提出的折半法却适用于任何情况,因而不失为一种好的捕获方法。     

大动态直扩信号的快速捕获方法

针对大动态环境下直接序列扩频信号的快速捕获问题,提出了一种两轮频域搜索的捕获方法.该方法采用快速傅里叶变换实现伪码的并行相关,通过两轮频域搜索完成捕获.第1轮搜索整个多普勒频率范围,得到各个频点的峰均比,选大后进行门限判决;第2轮搜索进行多普勒频率的小范围验证.分析和仿真结果均表明,对于直接序列扩频信号的快速捕获,提出的方法具有更高的捕获精度、更好的捕获性能,尤其适用于大多普勒频率及其变化率的动态环境.     

电子干扰下GPS接收机C/A码捕获性能的研究

研究电子干扰对卫星定位系统(GPS)接收机C/A码捕获性能的影响.分析了C/A码平均捕获时间和捕获时间方差,并且进行了基于连续波、宽带及部分频带3种干扰模式的模拟分析.分析结果表明,若针对GPS接收机的干扰功率超过一定强度后,平均捕获时间和捕获时间方差指标将急剧恶化.在相同的GPS接收机中频输出信干比下,连续波干扰较宽带干扰效果更加明显.     

变频感应电动机测试系统的研究

描述了变频器－电动机测试系统的数学模型,对基于数字滤波的软件同步采样法进行了改进。在微机、高速采样卡、虚拟仪器软件构成的平台上,实现了对变频器供电的电动机的测试,通过修改软件,可满足不同的测试需要。在测量传输功率较大的变频电动机的功率时,采用了损耗总和法进行计算。所研究的测试系统获得了满意的精度要求。     

极低信噪比环境下的P码二维直接捕获改进算法

针对极低信噪比环境下GPS系统中超长精密测距码(P码)直接捕获的问题,传统的滑动相关法已无法满足P码直接快速捕获的要求,分析了现有常用FFT校频快速捕获技术性能以及FFT运算长度与信号输入信噪比的关系,指出了现有算法的不足,在此基础上提出一种在极低信噪比环境下的码捕获新方法--利用非对称FFT计算和视频积累相结合的 P码直接捕获改进算法,仿真结果表明,即使在-35 dB的极低信噪比情况下,算法也可快速实现P码的直接捕获,最后给出算法的FPGA实测结果,进一步验证了算法的可实现性及有效性.     

基于FPGA的GPS信号频域捕获算法设计及其实现

GPS信号捕获是GPS接收机的关键技术,针对常用的GPS接收机中采用的串行滑动相关捕获技术速度慢的缺点,设计了基于FPGA的频域快速捕获算法.与传统的时域相关捕获算法相比,采用FFT技术的频域捕获算法可以快速捕获到多普勒频移及C/A码相位延时.同时使用了系统级建模工具System Generator设计快速捕获算法的FPGA硬件方案,并采用时分复用的方式使每次相关运算共用一个FFT核,节省了大量的硬件资源.     

国产数据采集卡与Labview5.0的联结方法

能够将国产数据采集卡与虚拟仪器软件平台Ｌａｂｖｉｅｗ连接起来,是国内许多科技人员致力研究的新方法。该文针对这种情况。分析了国产数据采集卡与虚似仪器软件平台Ｌａｂｖｉｅｗ的各自特点,给出了２种能够将它们连接起来的方法,即ＣＩＮ（ｃｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｎｏｄｅ）结点的方法和调用ＤＬＬ（ＤｙｎａｍｉｃＬｉｎｋＬｉｂｒａｒｙ）函数的方法,以及使用Ｌａｂｖｉｅｗ来开发国产数据采集卡驱动程序的方法,并     

三维多震源混合采集数据波场分离方法研究

混合采集由于单炮间的激发间隔远小于常规采集情况,具有采集周期短、作业成本低的优点,近年来,该项技术得到许多学者和石油公司的青睐;但在实际应用中,这种特殊观测系统的采集质量受波场分离因素的制约,许多学者开展了大量的工作研究;但对于三维多震源混合采集数据波场分离仍面临精度的制约。首先阐述了三维多震源混合采集的观测系统;并对其进行数值模拟。然后将稀疏反演方法应用于三维混采数据分离,建立了相应的公式;并使用该分离方法对模拟的混合数据进行波场分离,得到了满意的分离结果。通过对模拟数据的计算,验证了三维多震源混合采集数据波场分离方法的有效性和适用性。     

微扫描超分辨率超声成像技术研究

针对提高超声成像的分辨率问题展开研究,提出了微扫描超分辨率超声成像的方法.通过将微扫描和超分辨率技术结合并应用于超声成像中,微扫描技术获取满足超分辨率技术的多幅低分辨率图像,然后应用超分辨率图像重建算法获取高分辨力图像,并对此过程进行了仿真.仿真结果表明:提出的基于微扫描的超分辨率超声成像方法在实际应用中有一定的可行性,对提高超声成像设备的分辨率具有参考价值.     

基于曲率统计的LiDAR点云二次滤波方法

针对传统偏度平衡方法滤波结果中存在低矮植被、建筑物侧面墙脚等非地面点云问题,在传统偏度平衡方法的点云一次滤波算法的基础上,提出一种基于曲率统计的点云二次滤波方法。对该方法进行试验,并将试验结果与传统偏度平衡方法滤波结果进行对比分析。结果表明:基于曲率统计的点云二次滤波方法比传统偏度平衡法能够多滤除83%的植被点云、5%的建筑物点云,能够有效地滤除传统偏度平衡方法滤波结果中的低矮植被、建筑物侧面墙脚等非地面点云。     

码相位估计辅助m-序列串行捕获

提出了一种扩频序列捕获的改进算法．针对没有任何先验码相位信息的直扩m-序列,利用一个特殊序列与输入信号互相关来粗略估计出它的相位,同时利用短时内信道的平稳和时不变特性,由两次的互相关值得出本地伪随机序列产生器的改进方向．这种方法克服了串行捕获速度慢的缺点,有效地提高了捕获速度．采用流图法给出了本算法平均捕获时间的闭式解．理论分析和计算机模拟表明,对于周期1023以上的长伪随机序列,该算法在正常工作条件下与常规双路串行捕获方法相比至少可缩短平均捕获时间一半以上,且性能改善随着伪随机序列周期N和惩罚因子k的增大而增大,随着信噪比的降低而减小．     

基于USB技术开发自动控制原理实验系统

针对目前自动控制原理实验教学大多采用函数信号发生器结合示波器等传统实验手段,提出了基于单片机的数据采集和USB通信技术,实现对控制对象的自动采集和数据处理,并以二阶系统的阶跃响应实验为例进行了验证,表明系统的采集、处理过程完全满足自动控制原理实验的要求,提高了实验结果的精度和准确性.