基于部分匹配滤波器和FFT的信号捕获方案的设计与实现(英文) 被引量：4

1

作者 何露 鲁振鹏 +3 位作者 李健 杨颖 王云 陈杰 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第9期2048-2052,共5页

分析了传统的部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)和快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)相结合的时域频域双并行的高速捕获算法。并在该算法的基础上,对比了几种捕获方案。这些方法采用了不同的PMF长度和不同的FFT点数... 分析了传统的部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)和快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)相结合的时域频域双并行的高速捕获算法。并在该算法的基础上,对比了几种捕获方案。这些方法采用了不同的PMF长度和不同的FFT点数,旨在一定的频率分辨率范围内,比较各种捕获方法的优缺点,设计并实现一套GPS信号捕获的方案。 展开更多

关键词 部分匹配滤波器 FFT 信号捕获 多普勒频偏

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PMF-FFT捕获算法部分匹配滤波器长度选取研究 被引量：2

2

作者 黄云青 尚勇 白森 《航空兵器》 2015年第5期46-51,共6页

高动态环境下具有较大的多普勒频移,不利于信号的快速捕获。基于PMF-FFT的快速捕获算法利用部分匹配滤波器结合FFT运算的方法可实现扩频信号的快速捕获,大大减少捕获时间,具有广泛的应用价值。本文通过建立数学模型,详细分析了PMF-FFT... 高动态环境下具有较大的多普勒频移,不利于信号的快速捕获。基于PMF-FFT的快速捕获算法利用部分匹配滤波器结合FFT运算的方法可实现扩频信号的快速捕获,大大减少捕获时间,具有广泛的应用价值。本文通过建立数学模型,详细分析了PMF-FFT算法的特性,确定了部分匹配滤波器长度的影响因素和设计准则,为算法的实现解决了首要问题。 展开更多

关键词 PMF-FFT 部分匹配滤波器 高动态 捕获性能

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扩频测控体制信号捕获方法分析 被引量：10

3

作者 冯文全 刘曦 李春升 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1150-1156,共7页

扩频综合基带设备集成了遥控、遥测、测距、测速等多种通用功能,在扩频测控体制的发展中占据重要的地位.针对综合基带设备的复杂需求,分析了传统信号捕获方法的局限性,在此基础上提出一种改进的扩频测控信号捕获方法.对载波多普勒范围... 扩频综合基带设备集成了遥控、遥测、测距、测速等多种通用功能,在扩频测控体制的发展中占据重要的地位.针对综合基带设备的复杂需求,分析了传统信号捕获方法的局限性,在此基础上提出一种改进的扩频测控信号捕获方法.对载波多普勒范围进行子区间划分,采用二次频率调谐和分段积分累加来扩展频率捕获范围.引入非线性变换解决非相干测控体制下基带数据翻转造成的捕获性能恶化问题.通过仿真结果验证方法的有效性.最后分析了改进方法的捕获性能,可以为综合基带设备研制和测控体制参数设计提供参考. 展开更多

关键词 扩频测控体制 综合基带设备 捕获 快速傅里叶变换 部分匹配滤波器

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无人机载软件接收机同步方案研究 被引量：3

4

作者 熊海良 肖竹 +2 位作者 杨宏 田红心 易克初 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期2671-2676,共6页

为确保无人飞机进行稳定的数据传输,该文提出了一种基于部分匹配滤波器和两级FFT的快速同步捕获算法,该算法能在搜索出同步点位置的同时,有效估计载波频偏,且计算复杂度显著下降。在动态环境中,载波多普勒频移变化剧烈,普通接收机跟踪... 为确保无人飞机进行稳定的数据传输,该文提出了一种基于部分匹配滤波器和两级FFT的快速同步捕获算法,该算法能在搜索出同步点位置的同时,有效估计载波频偏,且计算复杂度显著下降。在动态环境中,载波多普勒频移变化剧烈,普通接收机跟踪环容易失锁,该文提出了一种基于经验值查表的载波跟踪算法,在锁频环内引入经验值查找表,环路能自适应调整滤波器带宽,任意时刻都能保证高精度跟踪。仿真实验表明,当输入信噪比高于-35dB,载波初始多普勒频偏在±12.8kHz以内,机动载体相对于卫星转发器的径向加速度为5m/s2(等效多普勒频移变化速度为180Hz/s),无人机载软件接收机可以进行稳定的数据传输。 展开更多

关键词 无人机 同步捕获 部分匹配滤波器和两级FFT 载波跟踪 经验值查找表

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大频差长地址码扩频系统快速捕获方案的设计与实现 被引量：8

5

作者 陈勇 赵杭生 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期2187-2190,共4页

该文基于离散时间信号处理分析了多普勒频移对捕获性能影响的表达式,给出部分匹配滤波器与FFT结合方案的原理。针对大频差长地址码扩频系统快速捕获问题,提出一种采用部分匹配滤波器与FFT结合算法的实现方案,在考虑捕获性能与实现复杂... 该文基于离散时间信号处理分析了多普勒频移对捕获性能影响的表达式,给出部分匹配滤波器与FFT结合方案的原理。针对大频差长地址码扩频系统快速捕获问题,提出一种采用部分匹配滤波器与FFT结合算法的实现方案,在考虑捕获性能与实现复杂性间的折衷上,具有很好的灵活性。该方案应用FPGA与DSP芯片配合实现,应用结果表明该方案在移动卫星通信和直扩抗干扰通信中具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 直接序列扩频 多普勒频差 快速傅里叶变换 部分匹配滤波器

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大Doppler频移条件下基于导频信号的扩频码捕获 被引量：5

6

作者 吴团锋 朱爱民 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期861-864,共4页

分析了Doppler频移对传统扩频码捕获算法的影响,提出了在发送导频信号期间,利用自适应谱线增强器(ALE)对部分匹配滤波输出进行处理以估计Doppler频移值,经过频偏校正后,采用传统全匹配捕获算法进行扩频码捕获判决的新方法。仿真结果表明... 分析了Doppler频移对传统扩频码捕获算法的影响,提出了在发送导频信号期间,利用自适应谱线增强器(ALE)对部分匹配滤波输出进行处理以估计Doppler频移值,经过频偏校正后,采用传统全匹配捕获算法进行扩频码捕获判决的新方法。仿真结果表明,这种方法可以有效地消除大Doppler频移的影响,迅速完成扩频码的捕获。 展开更多

关键词 扩频码 大Doppler频移 部分匹配滤波器 自适应谱线增强器

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基于DPSCT和频谱校正的窄带干扰CBOC信号捕获算法 被引量：4

7

作者 张天骐 赵健根 +1 位作者 张天 范聪聪 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1614-1622,共9页

针对窄带干扰环境下组合二进制偏移载波(combined binary offset carrier,CBOC)信号难以被准确捕获的问题,提出了一种基于频域双相移组合陷波器(dual phase shift combination trap,DPSCT)结合批处理、频谱校正的捕获算法。该算法首先... 针对窄带干扰环境下组合二进制偏移载波(combined binary offset carrier,CBOC)信号难以被准确捕获的问题,提出了一种基于频域双相移组合陷波器(dual phase shift combination trap,DPSCT)结合批处理、频谱校正的捕获算法。该算法首先用陷波器对任意频点的窄带干扰进行抑制,再通过批处理提高处理速度,最后针对快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)过程中扇贝损失易导致捕获概率降低的问题,提出了基于部分匹配滤波器(partially matched filter,PMF)结合相位差+单点傅里叶变换频谱校正的捕获方法。仿真结果表明,该算法对在窄带干扰抑制后波形恢复和捕获概率等方面均有良好的性能,当信干比(signal to interference ratio,SIR)为-37 dB时,该算法较未校正之前捕获概率有4 dB的提高,并有效缩短了捕获时间。 展开更多

关键词 频域双相移组合陷波器 批处理 部分匹配滤波器 快速傅里叶变换 相位差+单点傅里叶变换频谱校正

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基于FRFT的双二进制偏移载波信号捕获算法 被引量：6

8

作者 赵健根 张天骐 +1 位作者 李鑫凯 葛宛营 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第2期240-249,共10页

为了解决传统算法无法实现高动态下双二进制偏移载波(Dual binary offset carrier modulation,DBOC)信号同步的问题,提出了一种离散多项式相位变换(Discrete Polynomial phase Transformation,DPT)与部分匹配滤波器(Partial Matched Fil... 为了解决传统算法无法实现高动态下双二进制偏移载波(Dual binary offset carrier modulation,DBOC)信号同步的问题,提出了一种离散多项式相位变换(Discrete Polynomial phase Transformation,DPT)与部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)结合分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的算法。该算法首先通过DPT-FFT方法得到的动态阶数判断接收信号是否需要降阶处理,如果信号带有二阶多普勒变化率,先对信号进行降一阶处理,然后用PMF-FRFT的方法进行捕获。如果信号没有二阶多普勒变化率,只带有一阶多普勒变化率,直接使用PMF-FRFT的方法进行捕获。由MATLAB仿真结果可知,该算法相比DPT-PMF-FFT算法捕获概率有近9.5 dB的提升,并且该算法有效缩短了捕获时间。所以该算法可以较好完成高动态下信号的捕获。 展开更多

关键词 双二进制偏移载波信号 离散多项式相位变换 部分匹配滤波器 分数阶傅里叶变换 定阶

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基于级联随机共振的直接序列扩频信号的捕获方法 被引量：4

9

作者 王爱珍 胡姣 韩航程 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第7期2020-2023,2075,共5页

在直接序列扩频信号的捕获中,针对低信噪(SNR)比以及大频偏对信号捕获产生影响的问题,提出了一种基于级联随机共振的直接序列扩频信号的捕获方法。首先将输入信号通过部分匹配滤波器进行处理,当本地伪码和输入信号伪码相位对齐时,输出... 在直接序列扩频信号的捕获中,针对低信噪(SNR)比以及大频偏对信号捕获产生影响的问题,提出了一种基于级联随机共振的直接序列扩频信号的捕获方法。首先将输入信号通过部分匹配滤波器进行处理,当本地伪码和输入信号伪码相位对齐时,输出信号仅剩下了残余多普勒频偏;然后将该信号进行级联随机共振,从而提高信号的输入信噪比;最后通过快速傅里叶变换(FFT)谱分析,可以在频谱上得到清晰的谱峰,进而求出多普勒频偏值。通过理论分析和实验仿真可知,在输入信噪比为-26 dB的情况下,所提方法能够提高直接序列扩频信号的捕获灵敏度,并且通过两级级联随机共振系统后输出信噪比提高了15 dB左右;同时与传统捕获算法相比,该方法的正确检测概率提高了4 dB左右。所提方法不但能抑制噪声,而且能将部分噪声能量转换为信号能量,同时能够改善大多普勒频偏的影响,在捕获弱信号方面有着极大的优越性。 展开更多

关键词 级联随机共振 微弱信号捕获 直接序列扩频 部分匹配滤波器 快速傅里叶变换谱分析

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基于全相位频谱校正的TMBOC信号的捕获 被引量：1

10

作者 赵健根 张天骐 喻盛琪 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期1858-1862,共5页

针对使用传统部分匹配滤波器(PMF)结合快速傅里叶变换(FFT)无法精确捕获时分复用二进制偏移载波(TMBOC)调制信号的问题,提出一种基于全相位频谱校正的捕获方法。首先通过PMF过程对接收信号进行部分相关运算,再使用全相位快速傅里叶变换(... 针对使用传统部分匹配滤波器(PMF)结合快速傅里叶变换(FFT)无法精确捕获时分复用二进制偏移载波(TMBOC)调制信号的问题,提出一种基于全相位频谱校正的捕获方法。首先通过PMF过程对接收信号进行部分相关运算,再使用全相位快速傅里叶变换(ap FFT)算法对多普勒效应进行补偿,最后结合全相位频谱校正技术对功率谱进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该算法比PMF-FFT加窗算法检测概率提高了3 d B左右,并有效缩短了捕获时间。该算法可比PMF-FFT加窗算法更精确捕获TMBOC信号。 展开更多

关键词 部分匹配滤波器 快速傅里叶变换 二进制偏移载波调制信号 频谱校正 全相位快速傅里叶变换

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多径BOC信号捕获性能分析 被引量：1

11

作者 孟莹 张天骐 +1 位作者 王晓烨 陈显露 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第5期772-779,共8页

针对多径情况下存在一阶多普勒变化率的高动态二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)信号捕获困难的问题,本文提出了基于部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)和分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)相结... 针对多径情况下存在一阶多普勒变化率的高动态二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)信号捕获困难的问题,本文提出了基于部分匹配滤波器(Partial Matched Filter,PMF)和分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)相结合的多径情况下高动态BOC信号的捕获算法。该算法首先利用PMF对信号进行分段积分处理,然后利用FRFT所具有的使不同的线性调频信号(Linear Frequency Modulated,LFM)在不同的FRFT域呈现能量聚集的特性确定直达信号,最后在直达信号所对应的最优FRFT域完成对BOC信号的捕获。该算法可以在确定直达信号的同时抑制除直达信号外的多径信号,通过仿真结果可知,该算法可以在信噪比为-7 dB的情况下实现对存在一阶多普勒变化率的多径BOC信号的捕获。 展开更多

关键词 分数阶傅里叶变换(FRFT) 二进制偏移载波(BOC) 部分匹配滤波器(PMF) 多径

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高动态直扩信号快捕设计与FPGA实现 被引量：3

12

作者 何攀峰 程乃平 +1 位作者 丁丹 崔建华 《电讯技术》 北大核心 2014年第5期547-552,共6页

为了解决高动态直扩信号捕获速度与资源消耗的矛盾,分析了部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获性能。针对PMF-FFT捕获范围有限且占用硬件资源过多的问题,采用递归折叠匹配滤波器代替常规匹配滤波器的方法大大节省了硬件资源... 为了解决高动态直扩信号捕获速度与资源消耗的矛盾,分析了部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获性能。针对PMF-FFT捕获范围有限且占用硬件资源过多的问题,采用递归折叠匹配滤波器代替常规匹配滤波器的方法大大节省了硬件资源,并行FFT保证了其捕获速度,同时采用扫频方法成倍增加了频偏捕获范围。给出了该方法的FPGA设计结构与实现结果,验证了该方法的有效性。与FFT循环卷积方法相比,在频偏捕获范围一定的前提下,所提方法捕获速度快,占用资源较少,非常适合高动态直扩信号的快速捕获。 展开更多

关键词 高动态信号 直接序列扩频 频偏捕获 快速捕获 部分匹配滤波器 快速傅里叶变换

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基于PMF-FFT改进的捕获方法 被引量：9

13

作者 徐宁波 宋荣荣 《无线电通信技术》 2014年第2期41-43,55,共4页

在北斗或GPS定位系统中,噪声环境下的快速捕获是信号处理的重要环节。提出了一种基于PMF-FFT改进算法的信号同步捕获方法,可以在硬件资源有限的情况下提高多普勒频偏估计精度,并在不增加FFT点数的条件下减少相关增益存在的损失,该改进... 在北斗或GPS定位系统中,噪声环境下的快速捕获是信号处理的重要环节。提出了一种基于PMF-FFT改进算法的信号同步捕获方法,可以在硬件资源有限的情况下提高多普勒频偏估计精度,并在不增加FFT点数的条件下减少相关增益存在的损失,该改进算法综合考虑了捕获时间和硬件资源的消耗占比,优化了算法结构。对仿真结果做了分析,结果表明能够有效增加捕获概率,减少捕获时间。 展开更多

关键词 捕获 部分匹配滤波器 快速傅里叶变换 多普勒频偏

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