一种基于FFT的GPS信号快速捕获算法

在与传统的时域串行搜索捕获算法比较的基础之上,分析了利用FFT实现C/A码初始相位和载波多普勒频移快速捕获的频域圆周相关算法模型.并对该算法进行了仿真验证,成功地解算出C/A码初始相位和载波多普勒频移.实验证明圆周相关算法可实现GPS信号的快速捕获,是一种适合于GPS软件接收机工程实现的算法.     

GPS软件接收机捕获和跟踪算法研究

研究了GPS软件接收机的捕获和跟踪算法,并在matlab平台上实现了GPS软件接收机,实现了快速的基于循环卷积的并行捕获算法,得到了可见卫星的初始相位和多普勒频移。使用了超前滞后环和对相位反转不敏感的科斯塔斯环分别对码相位和多普勒频移进行跟踪,成功解调出导航电文。     

基于北斗卫星的航行数据导航方法研究

针对北斗卫星在船舶导航中的应用方法进行研究。首先对北斗卫星系统在船舶导航应用中的系统构成和定位原理进行分析;然后针对由于测量误差的干扰造成信号载波相位错误而导致的定位精度下降问题研究多频载波的组合方式以减少误差干扰;最后将获取到的船舶位置坐标经过变换在电子海图上进行显示,实现船舶导航。     

多功能北斗船载导航终端信号偏差实时监测方法

传统北斗船载导航终端信号偏差监测方法存在时延长、监测实时性较差问题,为此设计新的多功能北斗船载导航终端信号偏差实时监测方法。建立多功能北斗船载导航终端信号模型,在此基础上,通过线性搜索算法捕获多功能北斗船载导航终端信号,并对其实时跟踪,完成多功能北斗船载导航终端信号偏差的实时监测。通过对比实验结果可知,与传统方法相比,提出的监测方法时延更短,具有更强的实时性,验证了所提方法的优良性能。     

船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法

常规船载跳频信号频率统计方法能够完成船载跳频信号的统计,但跳频信号瞬时频率统计精确度较低,为此提出船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法。基于贝恩哈德理论,提取跳频信号瞬时频率相位特征,依托相位周期集合,对船载跳频信号瞬时频率进行精度分析,确定其相关参量;代入直方统计硬件框架中,利用优化后Rife算法扩大FTT频率统计,实现提出的船载跳频信号的瞬时频率直方统计。实验数据表明,提出的直方统计方法较常规统计方法精确度提高55.11%。     

基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法。该算法使用UKF实现了微弱信号的L1C/A码和载波跟踪。通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A中频信号对该算法进行实验性能分析。仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法。     

基于“伽利略”卫星的嵌入式导航系统设计

在现有海上船舶卫星导航系统中,GPS,GALILEO及北斗卫星相互补充,已形成成熟的导航应用。本文重点研究GALILEO卫星信号在其导航应用中的捕获及处理技术,针对GALILEO采取新的信号调制方式,传统信号接收及调解技术已经不能满足导航系统的性能要求,提出一种新的BPSK双通道信号捕获及调解技术,同时设计基于新方法的嵌入式导航系统。通过对GALILEO E1实时信号的测试,表明此算法的有效性。     

全球导航卫星系统（GNSS）大事记

1960年4月13日，美国发射第一颗实用导航卫星“子午仪”-B号，随即开始了运用多普勒(频移信号)原理的海军导航卫星系统的研究。     

嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统设计

传统水下航行器水下信号分布不规则,容易造成传统信号跟踪系统对航行器信号接收的强度较差。为此设计了嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统。通过建立航行器信号处理模块,对无线接收的水下信号,进行数字高频化处理和高强度串口输出;通过对载波信号频域值域的精密计算,实现载波伪随机码和载波的粗同步。利用Costas锁相环和锁频环建立载波相位频率跟踪模块,接收经过算法处理的高精度定位信号,实现信号捕获并进入跟踪状态。实验证明,设计的信号跟踪系统接收到的航行器跟踪定位信号强度比传统跟踪系统信号强度更高。     

基于FLL/PLL相结合的载波跟踪在导航接收机中的应用

载体动态性所引入的多普勒频移给导航接收机中的载波跟踪带来了很大困难。在对比分析了载波频率跟踪(FLL)和载波相位跟踪(PLL)环路各自优点的基础上，提出一种FLL／PLL相结合的载波跟踪方法，以充分发挥FLL动态性能较好、PLL的跟踪精度较高的优点，实现动态环境下快速、精确地载波跟踪；并以相位跟踪环路为例分析了热噪声及载体动态性对环路的影响。得出了环路设计的最佳带宽。理论分析和仿真结果表明。该方法能快速、精确地实现载波的跟踪。     

基于EM算法的OFDM系统频偏跟踪和信号检测技术

正交频分复用（OFDM）技术对载波频偏具有敏感性,而实际通信系统中频偏随收发两端振荡频率差和多普勒频移的变化而变化,对时变的频偏进行有效地跟踪可以提高整个通信系统的性能。根据最大似然（ML）检测准则,提出了基于最大期望（EM）算法的频偏跟踪和信号检测技术。计算机仿真结果表明,算法可以在保证信号进行最大似然检测的基础上,有效的跟踪时变频偏。     

舰船航行数据的稳定传输方法研究

通过记录器收集船舰航行数据,经微波服务器及北斗指挥机向控制机传输,使用离散傅里叶变换扩展正交频分复用技术,构建舰船航行数据加密算法模型.通过逻辑加密算法进一步增强该模型的安全性,实现舰船航行数据的加密.通过北斗导航设备及微波服务器,将加密后舰船航行数据传输至工控机后开展数据解密,完成数据传输.经过实验分析,该方法传输的...     

基于多模卫星信号的船载智能定位终端系统

在沿海航行中,为维护船舶航行期间的安全,航海者需要注意船舶的准确位置,而船载智能定位终端系统的不断改进,推动着船舶在既定航线上稳定航行,其中的全球卫星导航系统在导航定位、科研测绘、城市智能交通等多个领域均有广泛的应用。为深入探讨船载智能定位终端系统地标定位的准确性,本文选取多模卫星信号中的GPS系统和北斗系统,以最小二乘算法的定权策略对其展开探讨,在基于多模卫星信号提升船舶的导航定位技术,使其优势互补,共同提高定位精度,最大限度地减少定位误差,充分保障船舶安全航行。     

基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法.该算法使用UKF实现了微弱信号的L1 C/A码和载波跟踪.通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A 中频信号对该算法进行实验性能分析.仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法.     

中国“北斗”:使船舶导航功能更强大

一、北斗系统组成及工作原理"北斗"卫星导航定位系统由(两颗工作卫星、两颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部分、"北斗"用户终端3部分组成。其中导航通信卫星是地球同步轨道卫星,主要执行地面控制中心与客户端的双向无线电信号的中继任务;地面控     

LFM目标回波信号的Duffing振子检测方法

主动声纳探测水下目标时,目标散射特性以及水声传播特性会对接收回波产生影响.针对水中沉底与掩埋目标探测时存在的混响干扰强、信混比低等问题,本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的变频Duffing振子检测方法.在发射LFM信号探测水下目标时,目标回波信号为多个LFM信号线性叠加的形式,不符合Duffing振子的单频检测条件.基于FRFT理论,提出了在最佳FRFT域上对LFM回波信号进行傅里叶逆变换的解调频方法.并根据亮点模型,推导了多亮点LFM回波信号解调频后的信号形式.由理论分析可知,解调频后的单频信号数量与亮点数量一致,频率大小与亮点时延及发射信号参数有关,为未知参量.针对解调频后频率及数量未知这一问题,提出了变频Duffing振子系统检测模型,通过改变系统内置策动力频率,自主地搜索单频信号信息,实现了低信混比下LFM目标回波信号的检测及亮点数量的估计.湖试沉底及海试掩埋实验数据处理结果验证了方法的有效性及可行性.     

基于数字媒体的船载微弱通信信号自动捕获系统设计

针对传统信号捕获系统中出现的船载微弱通信信号捕获不精准的现象,提出并设计了基于数字媒体的船载微弱通信信号自动捕获系统。硬件系统中优化了射频电路,引入C/A码发生器,得到船载微弱通信信号的序列码,为软件运行提供数据准备;软件系统为核心设计部分,对微弱通信信号进行检测后,建立基于数字媒体的信号自动捕获模型,将自动捕获模型在硬件系统内应用,实现船载微弱信号的自动捕获。仿真实验结果表明,自动捕获系统比传统捕获系统的船载微弱通信信号捕获精度高出27.81%,具备极高的有效性。     

舰船卫星导航系统中信号融合误差纠偏技术

舰船卫星导航系统中的信号融合误差纠偏技术是指通过将卫星导航系统的多类型信号进行融合,并对其进行误差纠偏,降低信号噪声的同时,改善当前的信号质量,从而提高舰船卫星导航的精度和可靠性。本文首先对舰船卫星导航的坐标系进行详细介绍,分析舰船卫星导航系统的噪声类型和特点,结合分数阶Fourier变换技术搭建了一种舰船卫星导航系统的信息融合平台,对于改善舰船卫星导航的信息精度有重要意义。     

"北斗"陆基增强系统导航信号源的分析与设计

导航信号激励器是无线电导航系统的关键设备。简要介绍了通过建立陆基增强系统来提高"北斗"定位能力的技术方案,并对陆基增强系统扩频导航信号激励器进行了详细的分析与设计。利用直接频率合成(DDS)技术产生高精度、高稳定度的码时钟,并利用AD9854芯片特有功能实现BPSK调制;采用CPLD器件设计扩频伪码产生器及扩频调制器。文中还着重讨论了各陆基导航台时钟同步的几项关键技术。实测结果表明:所设计实现的导航信号激励器精度高、稳定性好;并且BPSK调制实现了较好的载波抑制,隐蔽性好、抗干扰能力强。     

应用北斗导航设计无人船艇通信数据传输系统

随着信息技术及控制技术的发展,智能驾驶技术在海上舰船中得到广泛应用。无人智能驾驶技术的基础是导航系统的精确及实时性。目前舰艇的主要导航技术有基于红外线信号﹑雷达信号﹑导航卫星信号等,本文重点研究了基于北斗导航系统BDS的无人艇通信数据传输系统,分析了系统数据格式及传输流程,最后对系统进行仿真。