卫星的快速相对运动会导致突发扩频信号产生多普勒频移。在低信噪比环境下,信号受噪声干扰严重,传统捕获算法对大范围多普勒频移的捕获能力受限。针对上述问题,本文设计了一种导频加部分匹配滤波和快速傅里叶变换(Partial Match Filter-...卫星的快速相对运动会导致突发扩频信号产生多普勒频移。在低信噪比环境下,信号受噪声干扰严重,传统捕获算法对大范围多普勒频移的捕获能力受限。针对上述问题,本文设计了一种导频加部分匹配滤波和快速傅里叶变换(Partial Match Filter-Fast Fourier Transform,PMF-FFT)的并行突发扩频信号捕获算法。该算法利用导频信息以及多路并行处理实现对多普勒频移和码相位的快速捕获,大幅降低突发信号的捕获时间。通过对捕获算法的数学模型和捕获损耗进行详细分析,并对FFT进行补零以降低捕获系统的扇贝损失,本文最后设计了一种基于恒虚警率和指定检测概率的最短同步段的设计方案。仿真结果表明:虚警概率为10-6下,捕获算法对信噪比为-31 dB的突发信号捕获概率达到99%,验证了设计方案的可行性。展开更多
基于快速傅里叶变换的快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage threshold algorithm based on fast Fourier transform, FFT-FISTA)具有较高的计算效率,但其忽略点扩散函数的空间变化及卷绕误差,造成声源识别性能的损失,为此提...基于快速傅里叶变换的快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage threshold algorithm based on fast Fourier transform, FFT-FISTA)具有较高的计算效率,但其忽略点扩散函数的空间变化及卷绕误差,造成声源识别性能的损失,为此提出基于函数波束形成的改进FFT-FISTA算法。改进算法以函数波束形成输出作为FFT-FISTA算法的迭代输入,建立函数波束形成、声源分布及升幂空间转移不变点扩散函数的线性方程组,基于周期边界条件下的快速傅里叶变换进行迭代求解,使被运算的非周期函数变为一个周期函数,解决补零边界带来的波数泄漏问题,可提高运算准确性,进一步提升成像性能;通过指数运算锐化点扩散函数主瓣,拓展点扩散函数空间转移不变性假设的适用性。仿真和试验结果表明,相较于常规FFT-FISTA算法,改进算法能提升成像空间分辨率及动态范围,扩大FFT-FISTA算法的有效成像区域,压缩气体泄漏试验结果验证了改进算法的有效性。展开更多
文摘基于快速傅里叶变换的快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage threshold algorithm based on fast Fourier transform, FFT-FISTA)具有较高的计算效率,但其忽略点扩散函数的空间变化及卷绕误差,造成声源识别性能的损失,为此提出基于函数波束形成的改进FFT-FISTA算法。改进算法以函数波束形成输出作为FFT-FISTA算法的迭代输入,建立函数波束形成、声源分布及升幂空间转移不变点扩散函数的线性方程组,基于周期边界条件下的快速傅里叶变换进行迭代求解,使被运算的非周期函数变为一个周期函数,解决补零边界带来的波数泄漏问题,可提高运算准确性,进一步提升成像性能;通过指数运算锐化点扩散函数主瓣,拓展点扩散函数空间转移不变性假设的适用性。仿真和试验结果表明,相较于常规FFT-FISTA算法,改进算法能提升成像空间分辨率及动态范围,扩大FFT-FISTA算法的有效成像区域,压缩气体泄漏试验结果验证了改进算法的有效性。
