针对弱信号环境下全球定位系统(global position system,GPS)信号捕获问题,提出了一种基于双块零拓展(double block zero padding,DBZP)差分相干捕获算法。该算法将快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)、DBZP、差分相干及频率...针对弱信号环境下全球定位系统(global position system,GPS)信号捕获问题,提出了一种基于双块零拓展(double block zero padding,DBZP)差分相干捕获算法。该算法将快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)、DBZP、差分相干及频率误差修正等4项技术有机结合,从而有效减小了在FFT计算过程中由大多普勒频移引起的码片速率变化而造成的相关功率损失,同时也削弱了残余多普勒频率造成的功率损失。实验表明,算法能明显提高系统捕获性能,在仿真数据集下,与直接FFT差分相干算法相比,捕获灵敏度提高了约2.8dB,并在给定的积分时间及载噪比下,捕获频率误差的标准差小于20Hz;在实验数据集下,与直接FFT差分相干算法相比,捕获结果信噪比提高了约3dB。展开更多
Double block zero padding(DBZP) is a widely used but costly method for weak global positioning system(GPS) signal acquisition in software receivers. To improve the computational efficiency, this paper proposes an algo...Double block zero padding(DBZP) is a widely used but costly method for weak global positioning system(GPS) signal acquisition in software receivers. To improve the computational efficiency, this paper proposes an algorithm based on the differential DBZP algorithm and the discrete cosine transform(DCT) domain filtering method. The proposed method involves using a differential correlator after the DBZP operation. Subsequently, DCT domain low pass filtering(LPF) and inverse DCT(IDCT) reconstruction are carried out to improve the signal to noise ratio(SNR). The theoretical analysis and simulation results show that the detection algorithm can effectively improve the SNR of the acquired signal and increase the probability of detection under the same false alarm probability.展开更多
针对高动态长时间积累情况下直扩信号能量无法有效积累的问题,提出了一种基于运动补偿的二倍分组块补零(Double Block Zero Padding,DBZP)算法。首先利用Keystone变换对输入信号与本地伪码在频域相乘后的结果进行处理,消除伪码自相关峰...针对高动态长时间积累情况下直扩信号能量无法有效积累的问题,提出了一种基于运动补偿的二倍分组块补零(Double Block Zero Padding,DBZP)算法。首先利用Keystone变换对输入信号与本地伪码在频域相乘后的结果进行处理,消除伪码自相关峰走动;再利用分段解线调技术同时补偿掉多普勒扩展和伪码自相关峰弯曲;最后对信号进行相干积累。仿真结果表明,基于运动补偿的DBZP算法能有效地消除动态的影响,大幅减小积累损耗,进而提升捕获灵敏度。该算法能广泛应用于基于直扩信号的高动态微弱目标捕获。展开更多
针对在弱信号环境下传统算法无法进行捕获的问题,提出了一种改进算法。该算法在双块零拓展(double block zero padding,DBZP)算法的基础上,采用延迟累加的方法,首先将DBZP算法相关运算结果中被舍弃的部分暂存,然后对延迟1ms的接收信号...针对在弱信号环境下传统算法无法进行捕获的问题,提出了一种改进算法。该算法在双块零拓展(double block zero padding,DBZP)算法的基础上,采用延迟累加的方法,首先将DBZP算法相关运算结果中被舍弃的部分暂存,然后对延迟1ms的接收信号进行相关运算,得到相应的相关运算结果,将其与存储的运算结果进行相干累加,并将相干累加结果作为捕获模块输出与门限值进行比较。改进算法在增加极少运算量的前提下,通过提高相关运算结果的利用率,增加了数据观测量。仿真结果表明,改进算法能够提高捕获算法处理增益,在捕获载噪比为17dB-Hz的信号时,检测概率能够达到91%。展开更多
长时间积累用于提高直扩信号的捕获灵敏度。在高动态情形中,积累结果因PN码自关峰的走动而变差,这会带来了积累能量损失和估计偏差。提出了一种基于分段运动补偿的DBZP(Double Block Zero Padding)算法,其中包括两次广义Keystone变换,...长时间积累用于提高直扩信号的捕获灵敏度。在高动态情形中,积累结果因PN码自关峰的走动而变差,这会带来了积累能量损失和估计偏差。提出了一种基于分段运动补偿的DBZP(Double Block Zero Padding)算法,其中包括两次广义Keystone变换,且对距离走动进行分段补偿。该算法适用于相关和非相关积累。仿真结果表明,该算法能有效地改善捕获精度。展开更多
文摘针对弱信号环境下全球定位系统(global position system,GPS)信号捕获问题,提出了一种基于双块零拓展(double block zero padding,DBZP)差分相干捕获算法。该算法将快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)、DBZP、差分相干及频率误差修正等4项技术有机结合,从而有效减小了在FFT计算过程中由大多普勒频移引起的码片速率变化而造成的相关功率损失,同时也削弱了残余多普勒频率造成的功率损失。实验表明,算法能明显提高系统捕获性能,在仿真数据集下,与直接FFT差分相干算法相比,捕获灵敏度提高了约2.8dB,并在给定的积分时间及载噪比下,捕获频率误差的标准差小于20Hz;在实验数据集下,与直接FFT差分相干算法相比,捕获结果信噪比提高了约3dB。
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(61771393)
文摘Double block zero padding(DBZP) is a widely used but costly method for weak global positioning system(GPS) signal acquisition in software receivers. To improve the computational efficiency, this paper proposes an algorithm based on the differential DBZP algorithm and the discrete cosine transform(DCT) domain filtering method. The proposed method involves using a differential correlator after the DBZP operation. Subsequently, DCT domain low pass filtering(LPF) and inverse DCT(IDCT) reconstruction are carried out to improve the signal to noise ratio(SNR). The theoretical analysis and simulation results show that the detection algorithm can effectively improve the SNR of the acquired signal and increase the probability of detection under the same false alarm probability.
文摘针对高动态长时间积累情况下直扩信号能量无法有效积累的问题,提出了一种基于运动补偿的二倍分组块补零(Double Block Zero Padding,DBZP)算法。首先利用Keystone变换对输入信号与本地伪码在频域相乘后的结果进行处理,消除伪码自相关峰走动;再利用分段解线调技术同时补偿掉多普勒扩展和伪码自相关峰弯曲;最后对信号进行相干积累。仿真结果表明,基于运动补偿的DBZP算法能有效地消除动态的影响,大幅减小积累损耗,进而提升捕获灵敏度。该算法能广泛应用于基于直扩信号的高动态微弱目标捕获。
文摘针对在弱信号环境下传统算法无法进行捕获的问题,提出了一种改进算法。该算法在双块零拓展(double block zero padding,DBZP)算法的基础上,采用延迟累加的方法,首先将DBZP算法相关运算结果中被舍弃的部分暂存,然后对延迟1ms的接收信号进行相关运算,得到相应的相关运算结果,将其与存储的运算结果进行相干累加,并将相干累加结果作为捕获模块输出与门限值进行比较。改进算法在增加极少运算量的前提下,通过提高相关运算结果的利用率,增加了数据观测量。仿真结果表明,改进算法能够提高捕获算法处理增益,在捕获载噪比为17dB-Hz的信号时,检测概率能够达到91%。
文摘长时间积累用于提高直扩信号的捕获灵敏度。在高动态情形中,积累结果因PN码自关峰的走动而变差,这会带来了积累能量损失和估计偏差。提出了一种基于分段运动补偿的DBZP(Double Block Zero Padding)算法,其中包括两次广义Keystone变换,且对距离走动进行分段补偿。该算法适用于相关和非相关积累。仿真结果表明,该算法能有效地改善捕获精度。
