一种克服比特跳变的北斗B1弱信号捕获技术

比特跳变是限制弱信号环境下卫星信号捕获性能的一个重要因素.比特跳变会导致检测变量峰值分裂,在降低峰值的同时,导致多普勒频率估计精度降低,从而影响捕获性能.为克服这一影响,本文结合非相干积分法,提出了一种基于分段傅里叶变换的分块补零弱信号捕获方法.该方法利用傅里叶变换的线性性质,首先,通过对本地扩频码进行拆分和补零以剔除循环卷积内潜在的比特跳变问题;其次,通过对分块捕获结果进行组合以重构完整的捕获结果;最后,采用非相干积分法提升弱信号环境下的捕获灵敏度.仿真结果表明,文中提出的方法很好地解决了比特跳变造成的峰值分裂问题.同时,蒙特卡洛实验表明,该方法能在载噪比为22的弱信号环境下实现90%的检测概率,高于传统非相干积分法约50%.     

电网电压参数跳变时三相并网逆变器的同步方法

针对二阶广义积分器锁频环在电网同步系统启动和电网电压的参数跳变时会产生频率波动的问题,提出了一种基于自适应锁频环结构的二阶广义积分器的电网同步方法.该方法将反映电网电压的幅值、相位和频率的跳变的电压误差引入锁频环的增益.通过设计合适的锁频环增益,既能够有效抑制相位和幅值跳变引起的频率波动,又能够提高频率跳变时的响应速度.在电网电压正常、不平衡和畸变的情况下对所提出的电网同步方法进行了仿真.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

基于数字联合载波跟踪环的卫星遥测数据解码

为了解决在没有多普勒补偿设备的情况下,多普勒频移对微小卫星遥测数据解码的结果及质量的影响,对现有的卫星遥测数据解码器改进,提出了一种基于二阶锁频环与二阶锁相环联合的载波跟踪解码方案。首先将粗捕捉的遥测基带数据信号经锁频环跟踪较大的多普勒频,当检测到频差小于设定阈值时,联合载波环路切换到锁相环状态下进行精确跟踪,最终使载波频率准确地牵引到多普勒频偏,完成载波同步。最后通过GNU Radio平台进行解码实验验证,结果表明：该方案载波跟踪精度高和解码数据包正确率优于传统卫星遥测数据解码方法。     

锁相环与锁频环在数字Costas环中的应用

基于锁相环和锁频环的模型,研究了由两者构成的数字Costas环结构和性能.首先介绍了传统的数字Costas环模型,接着给出了鉴相器、二阶环路滤波器和三阶环路滤波器的结构,在此基础上分析了基于锁频环的数字Costas模型,实现了扩大Costas环的跟踪范围和提高跟踪精度的目的,最后给出了仿真结果,分析了两种环路单独和相结合后的应用和特点.     

低相噪振荡器的锁频电路模型

为了有效地改善振荡器相位噪声指标,研究了传输式锁频电路.分析了传输式锁频电路的工作原理,并完成了该类型电路模型的设计;建立了鉴频电路的传输模型,推导出表征锁频电路幅频特性的关系式,即鉴频灵敏度;分别考虑输入功率Pin及环路中谐振器端口耦合系数β的变化对于鉴频灵敏度的影响;最后利用鉴频电路传输方程日和鉴频灵敏度S,导出了振荡器的相位噪声表达式,利用该模型便于分析影响相噪指标的因素,所得结论与文献结论吻合较好.基于所建立的鉴频电路模型得出传输式锁频电路设计准则:提高输入功率Pin以及提高电路端口耦合度β,可取得更高的鉴频灵敏度,从而提高振荡器相位噪声性能.     

GPS接收机中锁频环频率误锁的检测

为了解决全球定位系统(GPS)接收机中的锁频环在载波同步过程中可能出现的频率误锁问题,在分析了锁频环在噪声环境下的工作原理及产生频率误锁原因的基础上,基于有无发生频率误锁时同一信息符号对应的多个预检测积分值的变化规律,提出了一种用于频率误锁检测和快速纠正的算法。仿真结果表明:该方法能够在锁频环完成工作之后及时判决是否有误锁发生,误锁时可在1~2个导航比特时间内把载波频率调整到正确频率上。该方法实现简单,可有效消除频率误锁给信号同步时间带来的影响。     

基于可变带宽可控根FLL-PLL跟踪算法分析与仿真

在信号跟踪环节中,载波跟踪是关键部分,而载波跟踪的改进主要体现在载波环路滤波器的设计上.为了均衡载波同步的跟踪精度、环路带宽与快速同步3者之间的矛盾,提出了基于相位锁定检测量的自适应可变带宽的锁频环(FLL)与锁相环(PLL)相结合的跟踪方案,同时利用可控根法来完成数字环路滤波器参数的设计.由仿真结果得出可控根法可直接设计数字滤波器参数而不依赖模拟概念,同时基于自适应变带宽的锁频辅助锁相跟踪环路可以扩大锁定范围,适应更高动态,自适应变带宽可以在不影响锁定精度的条件下缩短锁定时间,达到快速同步.此方法可折中载波跟踪的各性能,达到平衡状态.     

一种改进的非相干GNSS信号频率锁定方法

为了实现弱信号环境中的高灵敏度GNSS信号跟踪,提出了一种改进的非相干GNSS信号频率锁定方法,利用非相干累积消除电文反转的影响,扩展有效能量累积时间范围,改善了信噪比;设计了基于非线性加权累积偏差的最优频率间距计算方法,得到频率鉴别线性范围最大的非相干频率鉴别器;通过延长相干和非相干累积时间,实现宽线性鉴频范围的高灵敏度频率锁定环路.理论分析和蒙特卡罗仿真结果表明:所提出的方法可以改善频率跟踪灵敏度和牵引范围,在不进行电文估计、静态环境信号强度为-160dBm的情况下,可以实现稳定跟踪并保证一定精度.     

基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法

在高动态环境下,过大的载波跟踪环路初始频差会导致环路失锁或误锁。针对该情况已有学者通过增强环路跟踪稳定性和鉴频能力来解决,但仍存在鉴频范围小,精度低和运算量大等问题。为解决上述问题,提出了一种基于Kay加权的载波跟踪环路初始频差估计方法,该算法首先对跟踪环路中I、Q两路的短时积分结果进行二倍角处理,然后,再对其使用四象限反正切鉴频器鉴频,最后借鉴Kay算法对鉴频结果加权得到频差估计值。通过与传统方法做计算机仿真对比,结果表明：在信噪比为-26 dB及以上时,在相同运算采样点数的前提下,本文方法估计精度相较于最大似然估计和三阶锁频辅助四阶锁相环路方法分别提升8.72 dB和19.59 dB或更高。在达到相同估计精度情况下,本文算法运算采样点数为最大似然估计方法的6.25%,算法运算量中加法与乘法次数仅为其1.7%和5.6%,计算时长为其1.56%。     

锁频环辅助下锁相环的跟踪误差分析

为适应高动态环境,卫星导航接收机采取锁频环辅助锁相环的技术进行载波跟踪.锁相环在锁频环跟踪频率基础上锁定载波相位.现基于经典的二阶锁频环辅助三阶锁相环结构,研究其中的载波相位跟踪误差,包括动态应力误差与热噪声跟踪误差.通过推导,得到了2个误差的计算公式.仿真结果表明,有关载波相位跟踪误差的分析是准确的,有助于之后的载波跟踪环路设计.     

一种新的MPPSK调制解调器实现结构

为了简化多元位置相移键控(MPPSK)接收机的结构并提升其解调性能,给出了一种MPPSK调制器的实现结构,并提出了一种全新的基于冲击滤波多路判决的MPPSK解调器实现结构.该解调器结构先对冲击滤波器的输出信号取绝对值并进行低通滤波处理,再将得到的冲击包络通过由不同位同步信息控制的抽样判决器,将判决结果叠加,即可得到最终的符号序列.仿真结果表明,与基于锁相环的解调器结构相比,该解调器的结构更简单,解调性能更好.随着进制数的增大,MPPSK调制信号功率谱的边带线谱逐渐降低甚至消失,从而紧缩了信号功率谱,降低了邻道干扰,提高了频谱利用率.因此,在加性高斯白噪声信道条件下,该实现结构具有较强的应用优势.     

基于裕量最大的多载波快速最优比特分配算法

提出了一种基于裕量最大的多载波最优比特分配算法.算法根据多径信道选择性衰落的特性,结合查表法和拉格朗日乘子的混合迭代搜索法,最优地分配各个子载波的传输比特数.仿真表明,与已有最优算法相比,本算法具有快速收敛的特性,收敛速度加快了30%;与非最优算法相比,该算法在算法复杂度相当的条件下,可以获得更好的性能.     

基于1 bit量化的超宽带同步技术研究

为有效简化FPGA运算复杂度,降低FPGA处理时钟,在传统的滑动窗相关的基础上,结合1 bit量化方法及多径能量积累的抗多径算法,提出了一种基于1 bit量化的超宽带多路并行同步方法,在此基础上设计了FPGA实现方案.推导分析了1 bit量化同步方法对系统性能的影响,给出了信噪比损失的量化结果.仿真结果表明,在低信噪比条件下,1 bit量化方法引入2 dB的信噪比损失.在高斯信道和瑞利信道下,通过针对虚警概率和漏检概率的分析及仿真,找到最优门限范围.      

一种新型的多址接入中继协作方案

现有多址中继协作方案的编码增益有限且用户之间不能相互辅助,为此,文中提出了一种结合网络与信道编码的多址中继协作方案:在中继端利用网络编码将不同用户的编码冗余同时转发,目的端通过对某个用户信息的正确译码恢复出其他用户的编码冗余.通过对译码错误事件概率的分析,推导了该方案的中断率与误码率近似值表达式.仿真结果表明,随着信噪比的提升,文中方案可获得比编码协作更好的中断率和误码率性能,同时信噪比较高的用户还可辅助提升信噪比较低的用户的性能.     

一种改进的DMT系统自适应比特分配方案

提出一种改进的用于 DMT- ADSL系统的比特分配方案 .理论分析与计算机模拟结果表明 ,该方案不仅降低了运算复杂度 ,而且与其它算法的性能几乎相等 .     

简单空时编码发射机分集自适应OFDM系统

将自适应调制技术和空间分集技术有机地结合起来 ,提出了一种与简单空时编码发射机分集相结合的恒定比特率自适应正交频分复用 (OFDM)方案。该算法根据两径发射机的平均信噪比在各子载波上自适应地选择不同的调制模式 ,并保持恒定比特率。仿真结果表明 :在多径瑞利衰落信道下 ,该方案可以显著地改善 OFDM的性能。在无信道编码和误比特率为 10 - 5条件下 ,对于平均带宽效率为1bit/ (s.Hz)的双天线发射分集接收的自适应 OFDM系统与传统 OFDM系统相比可以获得约 35 d B的自适应分集增益。     

一种新型混沌键控调制方案——CD-FM-CDSK

针对现有的相关延迟键控(CDSK)混沌键控通信系统存在的比特能量不恒定、信息传输率低和保密性不强问题,提出了一种新型的混沌键控调制方案——CD-FM-CDSK(相关延迟-调频相关延迟键控)。该方案在原有CDSK系统基础上加入了混沌信号FM调制、数字序列串并转换技术。经仿真对比分析,该系统具有更加良好的性能,它兼有CDSK保密性强和FMCDSK误码率低且传输速率高的优点,为混沌保密通信应用于高速信息传输通信提供了光明前景。     

RC桥式相位鉴频器的性能分析

设计了RC桥式相位鉴频器，详细地分析了该鉴频器的鉴频特性、鉴频频域、鉴频灵敏度和非线性失真等主要性能，并指出了其具有鉴频频域较宽、便于集成等优点．     

基于比特交织和调制分集的Turbo乘积编码调制系统性能

将比特交织和调制分集引入到Turbo乘积编码调制中，提出一种具有良好抗衰落性能的编码调制机制。分析了该机制的误比特率性能，导出了适合迭代译码的软输入软输出（SISO）度量算法，给出了一种简单有效的星座旋转角度设计方法。仿真结果表明，与传统Turbo乘积编码调制相比，该机制在瑞利衰落条件下可获得2.5dB以上的编码增益。为Turbo乘积码和高效调制结合应用于无线通信系统提价节良好的解决方法。     

自适应全搜索比特面匹配算法的分析与改进

分析了Feng等提出的简单自适应全搜索比特面匹配运动估计算法的不足，对其中比特面的计算方法、搜索起点的选择及比特面匹配准则搜索失败后的处理策略等方面作了改进，实验结果表明，改进后的算法的运动估计性能比原算法有较大提高，对于可视电话中的头肩视频序列，性能与全搜索法差别不大，且计算量仅为全搜索法的1／6。