基于FFT的高动态GPS信号捕获方法优化

针对高动态环境下的GPS接收机对信号捕获速度的要求,提出一种基于小波变换和优化快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)的信号捕获方法。在基带信号预处理阶段,对采样后的中频信号进行小波变换,利用逼近信号完成码相位和多普勒频移的估计,降低基带处理信号的数据率;综合基2FFT、基4FFT和素因子算法(prime factor algorithm, PFA)的优势,对捕获过程中的大量FFT运算进行优化处理,提高运算效率。仿真结果表明,改进处理的基于FFT捕获方法可以有效地缩短捕获时间,改善基带模块性能。     

惯性信息辅助的高动态弱GPS信号快速捕获

通过分析高动态弱GPS信号对捕获的影响,提出了一种惯性信息辅助的快速捕获算法。该算法利用惯性系统的速度估算GPS载波信号的多普勒频移,减小频率搜索范围。同时,通过改进基于快速傅里叶变换（fast Fourier transform, FFT）的相干-非相干积分捕获策略,克服了导航数据位边沿和多普勒速率引起的能量扩散,提高了捕获的灵敏度和速度。最后,对高动态弱GPS信号捕获进行了仿真验证,结果表明该算法仅用300 ms的输入数据就可以有效捕获载噪比为24dB-Hz的GPS信号。     

一种GPS信号载噪比估计的新算法

GPS信号的载噪比是影响GPS信号搜索、跟踪以及定位解算的一个重要技术参数.利用GPS信号功率远低于噪声功率的特性以及跟踪环路输出的数据的特点,提出了一种新的GPS载噪比估计算法SMM,然后结合实验结果,在算法准确性和稳定性方面,对SMM算法和其他两种GPS载噪比估计算法VSM和PRM做了对比分析.实验结果表明,该算法稳定性好,准确性介于VSM和PRM之间,实现简单,数据适应性强,可在工程应用中采用.     

一种改进的高动态GPS信号快速捕获算法

用相干平均法进行周期性弱信号检测,要求对信号有一定的先验知识,或通过计算能够确定信号周期,在GPS信号捕获应用中有一定的局限性.基于此,首先改进了传统的相于平矽法,不用确定信号周期,直接对中频信号进行频率补偿,使周期满足一定条件,提高了信噪比;然后结合FFT和平均相关算法各自在频谱分析中的优点,分别将其应用于多普勒频移和伪码相位的确定.通过对GPS实测数据和高动态模拟数据进行仿真实验验证,结果表明该算法运算量与传统的快捕算法相比大大减少,并且在较低信噪比的环境下是有效的.     

一种生成高精度信噪比加噪信号的仿真方法研究

提出了一种应用于算法仿真的加噪信号的生成方法。在目前广泛使用的加噪信号方法中,产生的信噪比精度受无噪信号的影响很大,与之相比,新方法通过选择新的因子对信号进行归一化,剔除了无噪信号对产生的加噪信号的信噪比影响。理论分析和大量的仿真实验结果都证明了该方法较之传统方法的优越性。     

基于GPS载噪比下降的太阳射电暴检测方法

利用太阳射电暴影响全球定位系统(global positioning system, GPS)性能这一特征,提出一种基于GPS载噪比下降的太阳射电暴检测方法。首先计算观测地的太阳高度角,接着筛选出“降点”和“升点”用于确定单个观测地单颗卫星的波谷时间区间,最后综合多颗卫星和多个观测地得到太阳射电暴的检测结果。实验结果表明:太阳射电暴检出率随太阳入射角的增大而增大,在L2频段对600太阳流量单位(solar flux unit, SFU)以上的太阳射电暴检出率达到80%以上,在L2频段检出效果优于L1。该检测方法识别率高,成本低,不依赖于射电望远镜,能进行全天候实时的监测。     

雷达训练模拟设计中的信号仿真方法研究

采用能够描述雷达信号相位和幅值信息的信号仿真方法,通过建立雷达接收处理机的数学模型,并给出各环节数值仿真算法,模拟实现雷达接收信号处理的全过程.结合地物杂波仿真和目标仿真得到雷达接收仿真信号;将仿真信号进行正交解调和脉冲压缩匹配滤波,使信噪比达到最大;利用动目标显示衰减信号地物杂波成分,采用动目标检测对仿真信号进行最佳滤波;最后利用恒虚警和判决进行目标检测.仿真得到结果与实际雷达处理信号波形一致,说明该方法逼真有效,可用于雷达模拟训练器系统的设计与实现.     

软件GPS接收机信号搜索捕获的仿真实验研究

信号搜索捕获是基于软件无线电(SDR)技术的软件GPS接收机(SGR)的重要组成部分,同时也影响软件GPS接收机的工作性能指标。通过特定设计的硬件实验装置获取了真实GPS数字中频信号,利用Matlab分别在时域和频域范围对信号搜索捕获进行了算法仿真,同时对GPS信号中C/A码产生也进行了仿真。根据信号搜索捕获理论结合仿真试验结果,对时/频域两类处理方法进行了分析和比较,认为基于FFT的频域搜索捕获方法是软件GPS接收机工程实现的合理选择。     

基于Kalman滤波理论的高动态GPS信号跟踪系统仿真研究

高动态意味着载波多普勒频移变化率较大,实际中真实的高动态信号通常难以采集到,比如在弹载、星载环境下.为了研究高动态GPS信号跟踪问题,首先设计了一种高动态GPS中频数字信号仿真模型,并在此基础上研究了一种基于Kalman滤波理论的高动态信号跟踪技术.信号的模拟和跟踪都是基于Matlab的Simulink环境,仿真结果显示高动态信号模拟理想,应用Kalman滤波理论的高动态跟踪技术跟踪稳定,精度满足要求.     

改进的高动态高灵敏度GPS信号捕获算法

首先介绍弱GPS信号定义和影响因素,指出要想实现弱信号条件下的捕获,必须增加处理增益.要提高增益,就要进行累积,而累积最重要的限制就是导航电文的变化、多谱勒频偏的影响以及非相干累积的平方损失.而高动态又必须考虑累积时间与多普勒补偿的均衡.针对这些因素,指出在弱信号条件下,FFT捕获较传统算法更具有优势.采用差分累积提高累积时间并减轻了非相干累积平方增益损失.半比特搜索法能够估计出导航数据的最佳组合,实现很长时间的相干积分.高动态高灵敏度情况下,还必须考虑补偿码多谱勒的影响.提出一套完整的弱信号处理方案,采用Monter·Carlo方法进行仿真,实验结果验证了该算法的有效性.     

一种新的平行多分量LFM信号的参数估计方法

基于Hilbert-Huang变换(HHT)能分解出信号的任何频率成份和线性调频(LFM)信号的瞬时频率是关于时间的直线的特性,对频率相近的平行多分量LFM信号进行HHT变换,再利用滤波和改进的最小二乘直线拟合,最后得到各分量较为准确的瞬时参数估计.该方法不需要改变HHT算法本身,而是利用滤波方法和进一步的最小二乘直线拟合抑制了HHT固有的边界效应对瞬时参数估计的影响,提高了频率提取的准确性,而且更容易实现.仿真结果表明该方法能成功地解决小波脊方法所不能解决的频率相距很近的平行多分量LFM信号的频率分离和参数估计问题.     

机动平台与卫星间激光通信捕获系统仿真研究

假设初始指向在方位和俯仰方向的误差来源独立且同分布,CCD噪声电流服从标准的正态分布,CCD平均信号服从泊松分布,在此基础上创建捕获仿真系统.捕获系统采用光栅螺旋扫描和扫描/跳步的捕获方式,给出了最大捕获时间和捕获概率的计算公式.通过运行仿真程序,分析了两个终端的相对速度对捕获系统的影响情况,对捕获系统的各项参数进行了优化选取,并提出了带速度补偿的扫描捕获路径算法,提高了系统的捕获概率.     

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     

支撑基于仿真的采办的高炮仿真系统

武器系统的仿真是基于仿真的采办（SBA）中的重要组成部分，本文主要介绍了高炮仿真系统的体系结构，功能，用途及实现该系统的若干关键技术，包括对抗和威胁环境下高炮系统作战效能仿真，高炮－导弹－体化武器系统仿真；高炮各分系统仿真；高炮总体和仿真数据库；定性与定量相结合的高炮系统效能评估。     

一种基于FFT的高动态GPS信号快速捕获方法

对高动态GPS信号快速捕获问题进行了研究,提出了一种适应高动态环境,捕获时间短的捕获方法。该方法采用多普勒频域串行捕获,时域由FFT代替滑动相关的并行捕获的二维策略,从而大大提高了高动态GPS接收机的信号捕获性能。分析了基于FFT的快速捕获原理和软件实现,并通过对实测的GPS信号的捕获验证了该捕获方法的正确性。     

飞行仿真器的数据采集系统研制

数据采集系统是飞行仿真器的一个重要组成部分,主要完成主控机与各系统之间的并、串行通讯,数据采集以及各种参数的显示。通过对飞行仿真器的数据采集特点的分析,应用系统集成技术,使用商用货架板卡构建数据采集系统;并用多串口卡实现上位计算机与多个下位单片机之间的通讯。结合结构特点,应用VC 编写测控程序和人机接口程序。最终实现了飞行仿真器采集系统的结构简单、可靠性高的目的。     

面向服务的虚拟采办软件体系结构

目前国内对于虚拟采办系统的研制还没有充分考虑其作为大型分布式系统间的互操作、重用和动态绑定问题,并缺少实现虚拟采办软件系统的具体技术措施。结合国内具体的采办实践,分析了虚拟采办带来的传统采办流程变革,深入研究了面向服务的虚拟采办系统的关键技术和体系结构,提出了一种以Web服务和网格计算为核心技术的新一代面向服务的虚拟采办软件体系结构。实现了面向服务的虚拟采办的产品数据管理子系统,并给出了应用实例。     

调幅调频信号的循环平稳特性分析

介绍了循环平稳信号的基本概念 ,对调幅和调频信号的循环平稳特性进行了详细的理论分析 ,计算机仿真实验也验证了分析得到的结果 ,即在一定条件下 ,调幅调频信号具有一阶和二阶循环平稳特性。仿真同时说明了利用信号的循环平稳特性具有较好抑制平稳噪声或 (和 )干扰的能力。这为实现基于民用调幅、调频广播信号的隐身目标探测系统提供了一种较好的信号处理方案 ,具有极大的应用前景。     

宽带LFM/NLFM信号及其产生

本文从提高现代成像雷达距离维分辨率和发现能力的角度讨论了大时宽、带宽信号在雷达信号波形设计中的重要性,以及获得大时宽、带宽信号的方法。文中不仅给出了宽带线性调频（ＬＦＭ）信号的具体设计方法,而且给出了可产生多种复杂波形的实验信号产生系统及其主要技术指标。文章的最后给出了产生时宽２３μｓ、调频带宽７０ＭＨｚ、中频２２０ＭＨｚ线性调频信号时的主要测试结果。