GPS软件接收机中的一种实用高灵敏度快速捕获算法 被引量：24

1

作者 覃新贤 韩承德 谢应科 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期99-104,共6页

C/A码的捕获,在软件GPS接收机中的地位举足轻重.通常软件GPS接收机中没有专门用于相关运算的硬件部件,提高软件GPS接收机的捕获灵敏度的同时降低捕获的运算量,是软件接收机实用化的关键.利用先叠加再相关的方法,可以减少相关运算的次数... C/A码的捕获,在软件GPS接收机中的地位举足轻重.通常软件GPS接收机中没有专门用于相关运算的硬件部件,提高软件GPS接收机的捕获灵敏度的同时降低捕获的运算量,是软件接收机实用化的关键.利用先叠加再相关的方法,可以减少相关运算的次数,但必须考虑载波误差对相关函数峰值的影响.在此基础上,研究了数据预处理中,线性插值的参数选择问题,最后,提出了最佳路径算法,进行进一步的相关累积,在延长相干累积时间长度的同时,避免导航数据跳变对累积的影响,提高捕获的灵敏度.仿真结果表明,在信噪比SNR=-37dB的情况下,算法仍能捕获到所有卫星信号.实际接收的数据也表明,算法能明显增加捕获到的卫星数量.由于算法采用了多种措施来降低运算量,因此算法的运算量适中,非常适合在软件接收机中采用. 展开更多

关键词 GPS 卫星定位 软件GPS接收机 最佳路径 相干累积 多普勒频移

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提高多普勒天气雷达晴空探测能力的一种方法 被引量：16

2

作者 葛润生 朱晓燕 姜海燕 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期257-263,共7页

该文通过对晴空大气返回信号特性的分析 ,提出采用相干累积技术 ,有可能提高多普勒天气雷达探测晴空大气的能力 ,具体测算了提高探测能力的限度 ,并对雷达信号处理器适应晴空探测进行了改进设计 .

关键词 多普勒天气雷达 相干累积 晴空大气

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一种推广的自适应相干累积算法——基本原理与应用 被引量：12

3

作者 李林山 李志舜 马远良 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期147-152,共6页

本文提出一种推广的自适应相干累积(GACI)算法。它是通过在自适应相干累积(ACI)算法权系数迭代公式中引入更多的动量因子,即利用权系数更多的历史信息,使被检测的单频或调频脉冲信号,在脉冲持续期间,实现自适应相干累积,从而完成弱输入... 本文提出一种推广的自适应相干累积(GACI)算法。它是通过在自适应相干累积(ACI)算法权系数迭代公式中引入更多的动量因子,即利用权系数更多的历史信息,使被检测的单频或调频脉冲信号,在脉冲持续期间,实现自适应相干累积,从而完成弱输入信噪比(如—8dB)条件下的信号检测,而无需或很少需要知道信号的先验信息。文中叙述了算法的基本原理及部分典型的实时实验结果,指出GACI算法具有比ACI算法更好的提取弱信号的能力,预计将有广泛的实际应用前景。 展开更多

关键词 相干累积 相干检测 自适应 算法

全文增补中

GPS弱信号的高灵敏度捕获算法 被引量：9

4

作者 樊静 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2012年第3期326-329,共4页

为提高弱信号环境下全球定位系统(global positioning system,GPS)捕获的灵敏度,需进行累积提高增益。在分析传统相干累积和非相干累积算法的基础上,研究了一种基于快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)的差分相干累积方法... 为提高弱信号环境下全球定位系统(global positioning system,GPS)捕获的灵敏度,需进行累积提高增益。在分析传统相干累积和非相干累积算法的基础上,研究了一种基于快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)的差分相干累积方法。并采用蒙特卡罗仿真,分析了载噪比(carrier to noise ratio,C/N0)、累加次数、相干累积时间的选择对非相干算法和差分相干算法性能的影响。仿真结果表明,较传统非相干法,研究的差分相干法用于检测弱信号时具有明显的性能优势,信号检测增益最多可增加约1.8 dB,充分说明了差分相干在高灵敏度捕获中的优势。 展开更多

关键词 全球定位系统(GPS) 捕获 灵敏度 相干累积 非相干累积 差分相干累积

原文传递

基于差分判决的GPS弱信号长比特相干捕获算法 被引量：8

5

作者 吴皓威 刘远 +1 位作者 杨力生 李恩玉 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期42-46,共5页

针对全球定位系统(GPS)的弱信号捕获问题,提出了一种基于差分判决的长比特相干捕获算法.该算法采用差分判决和循环相关的方式,实现对导航数据跳变边沿的快速定位和对码相位的并行搜索,具有较长的相干累积时间、较高的数据利用率和较快... 针对全球定位系统(GPS)的弱信号捕获问题,提出了一种基于差分判决的长比特相干捕获算法.该算法采用差分判决和循环相关的方式,实现对导航数据跳变边沿的快速定位和对码相位的并行搜索,具有较长的相干累积时间、较高的数据利用率和较快的捕获速度.仿真结果表明:基于差分判决的GPS弱信号长比特相干捕获算法较传统的半比特相干累积法在捕获性能上可优化4～6dB.Hz,并且差分分块长度越短,捕获性能越好. 展开更多

关键词 全球定位系统 弱信号捕获 差分判决 相干累积 捕获算法

原文传递

基于相干分解的低复杂度同步检测算法

6

作者 朱文杰 姚雨晨 伏胜洋 《湖北师范大学学报（自然科学版）》 2024年第3期13-19,共7页

针对5G下行同步系统高复杂度的联合检测问题,提出了一种低复杂度的相干两步检测算法。首先,在整数频率偏移(IFO)的检测阶段,采用相干累积技术处理信号的相位信息,通过分析累积相位差分估计IFO值。接着,为了避免在确定扇区身份时所带来... 针对5G下行同步系统高复杂度的联合检测问题,提出了一种低复杂度的相干两步检测算法。首先,在整数频率偏移(IFO)的检测阶段,采用相干累积技术处理信号的相位信息,通过分析累积相位差分估计IFO值。接着,为了避免在确定扇区身份时所带来的高复杂度,采用了基于符号误差的启发式算法,通过比较接收信号与每个扇区信号复数值之间的差异,选择符号误差最小的扇区作为最终结果。仿真结果表明,与传统联合检测算法相比,该算法能够有效降低计算复杂度,满足5G系统对定时同步的要求。 展开更多

关键词 5G系统 整数频率偏移 相干累积 符号误差 扇区身份

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GPS软件接收机中一种新的弱信号捕获算法 被引量：6

7

作者 李源明 张波 +1 位作者 李署坚 张彦仲 《电子测量技术》 2012年第11期13-17,共5页

在软件GPS接收机中,捕获是接收机最先启动的工作模块,为保证接收机的高灵敏度,对捕获模块的指标要求严格。为了在弱信号环境下捕获GPS(global positioning system)信号,提出一种新的算法。该算法首先对1ms的数据进行分块和补零处理,然... 在软件GPS接收机中,捕获是接收机最先启动的工作模块,为保证接收机的高灵敏度,对捕获模块的指标要求严格。为了在弱信号环境下捕获GPS(global positioning system)信号,提出一种新的算法。该算法首先对1ms的数据进行分块和补零处理,然后通过对导航数据跳转沿的估计,延长了相干累积时间,综合考虑捕获时间和灵敏度,处理数据长度设置为280ms。仿真结果表明,这种算法能够捕获信噪比为-44dB的信号,同时确保较少的运算量和较高的灵敏度。 展开更多

关键词 弱信号捕获 软件GPS接收机 相干累积 分块 补零

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长时间相干累积算法研究 被引量：5

8

作者 林肖辉 柏如龙 《无线电工程》 2015年第4期74-76,共3页

依据现有双星时差频差无源定位体制的原理和特征,针对长时间积分条件下的时差频差联合估计问题,分析了到达时差与到达频差随时间的变化规律及其对互模糊函数计算的影响。综合采取滑动时延调整和相位补偿措施,跟踪时差的线性变化,并抵消... 依据现有双星时差频差无源定位体制的原理和特征,针对长时间积分条件下的时差频差联合估计问题,分析了到达时差与到达频差随时间的变化规律及其对互模糊函数计算的影响。综合采取滑动时延调整和相位补偿措施,跟踪时差的线性变化,并抵消时延滑动引起的相位跳变,实现长时间积分下的相干累积。提供了详细的理论依据和仿真结果,说明了改进后的算法在提高互模糊函数的相关输出信噪比,增强微弱信号检测能力的优势。 展开更多

关键词 互模糊函数 相干累积 时延调整 相位补偿

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基于相干累积的跳频扩频信号的捕获方法 被引量：4

9

作者 王研 鲁金昆 韩航程 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第S02期187-191,共5页

为解决高动态低信噪比环境下信号捕获质量差、通信性能弱的问题,提出了一种基于相干累积的跳频扩频信号的捕获算法。该算法首先对中频信号的2倍重采样信号做快速傅里叶变换(FFT);然后与PN码的FFT的共轭相乘,再做快速傅里叶逆变换(IFFT)... 为解决高动态低信噪比环境下信号捕获质量差、通信性能弱的问题,提出了一种基于相干累积的跳频扩频信号的捕获算法。该算法首先对中频信号的2倍重采样信号做快速傅里叶变换(FFT);然后与PN码的FFT的共轭相乘,再做快速傅里叶逆变换(IFFT)完成一次相关,最后对多路相关的结果按照行存列取的方式做FFT,进行相干累积,并通过峰均比来判断是否捕获成功。相较于时域相关运算,频域相关运算在码相位上,只需经过2次FFT与1次IFFT运算,算法复杂度低。由于高斯白噪声的特性,相干累积能实现对信号能量的累积,而不累积噪声能量,可实现对微弱信号的捕获。实验结果表明,该算法在信噪比为-21 dB的情况下,可实现对6 000 m/s高动态下3.8 GHz频段附近的信号的捕获,具有较高运算效率和灵敏度。 展开更多

关键词 跳频扩频 相干累积 捕获 频域相关 快速傅里叶变换

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T/4相干累积分数间隔多模盲均衡算法 被引量：4

10

作者 韩迎鸽 龚秀丽 郭业才 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第32期113-116,共4页

针对高阶QAM信号均衡普遍存在收敛困难、收敛后稳态误差大的问题。在对分数间隔结构、多模和相干累积算法分析的基础上,提出了一种基于相干累积的分数间隔多模盲均衡算法。水声信道128QAM信号仿真结果表明,该算法具有更快的收敛速度、... 针对高阶QAM信号均衡普遍存在收敛困难、收敛后稳态误差大的问题。在对分数间隔结构、多模和相干累积算法分析的基础上,提出了一种基于相干累积的分数间隔多模盲均衡算法。水声信道128QAM信号仿真结果表明,该算法具有更快的收敛速度、更小的稳态误差,眼图睁开更加清晰。 展开更多

关键词 盲均衡 分数间隔均衡器 相干累积 多模 收敛速度 稳态误差

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全球卫星导航系统信号捕获方法研究综述 被引量：2

11

作者 李灯熬 李帅 +2 位作者 赵菊敏 牛文慧 刘金强 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第1期5-11,共7页

目前全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)信号捕获技术研究较多,但缺少系统地分类、总结和性能比较,为此,按照时域串行捕获、频域并行捕获两个分类标准,同时区分单周期累积和多周期累积,对国内外捕获研究领域的... 目前全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)信号捕获技术研究较多,但缺少系统地分类、总结和性能比较,为此,按照时域串行捕获、频域并行捕获两个分类标准,同时区分单周期累积和多周期累积,对国内外捕获研究领域的相关方法进行系统的整理和综述,对4类捕获方法进行性能对比。仿真结果验证了捕获方法各自的优劣,对捕获领域加强了理论支撑,为工程应用提供了一定技术储备。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统 捕获算法 相干累积 非相干累积

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GPS弱信号捕获算法的研究

12

作者 苏晓东 孔维杰 《全球定位系统》 CSCD 2015年第4期8-13,共6页

信号的捕获是GPS软件接收机在处理信号时的核心一步,在室内、隧道这种信号较弱的环境中进行捕获信号渐渐成为研究GPS软件接收机的热点。本文推导了弱信号环境的捕获算法并且分析了其性能,分析了相干累积算法、非相干累积算法和差分相干... 信号的捕获是GPS软件接收机在处理信号时的核心一步,在室内、隧道这种信号较弱的环境中进行捕获信号渐渐成为研究GPS软件接收机的热点。本文推导了弱信号环境的捕获算法并且分析了其性能,分析了相干累积算法、非相干累积算法和差分相干累积算法的增益性能,分别检测了其模型的性能,对这三种算法在SNR=-25dB的信噪比环境下进行仿真。仿真结果显示:这三种算法中,处理增益最好的是差分相干累积算法,该算法较其他两种算法更适用于捕获在信噪比比较低的环境下的信号。 展开更多

关键词 捕获 相干累积 非相干累积 差分相干累积 信噪比 检测性能

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新的微弱GPS信号快速捕获算法 被引量：3

13

作者 郭利超 廉保旺 马朝霞 《现代电子技术》 2011年第15期74-78,共5页

弱信号环境下快速有效的C/A码捕获算法,在高灵敏度GPS接收机中占据着重要地位,同时也是高灵敏度GPS接收机实用化的关键。通过对捕获信号相关幅值的统计特性分析,从理论上揭示了微弱GPS信号难于捕获的根本原因,并论述了当前主要的数据累... 弱信号环境下快速有效的C/A码捕获算法,在高灵敏度GPS接收机中占据着重要地位,同时也是高灵敏度GPS接收机实用化的关键。通过对捕获信号相关幅值的统计特性分析,从理论上揭示了微弱GPS信号难于捕获的根本原因,并论述了当前主要的数据累积方法的利弊。通过对GPS系统和导航电文格式的分析,将快速相干累积与卫星位置预测相结合提出了新的GPS微弱信号捕获算法。理论分析和仿真结果表明了本算法的可行性,在信噪比SNR为-43dB时可以稳定地捕获GPS信号。使用实际数据测试表明,该算法能明显增加捕获到的卫星数量。 展开更多

关键词 全球卫星定位系统 微弱信号捕获 帧同步码 相干累积

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基于CUDA的BDS信号捕获方法 被引量：3

14

作者 覃新贤 齐月敏 《计算机仿真》 北大核心 2020年第9期41-44,共4页

针对NH码跳变影响BDS捕获灵敏度的问题,提出了一种剥离NH码的方法。利用首次捕获结果,通过抽样值进行完全匹配,剥离NH码后使用相干累积算法。利用CUDA平台强大的并行性和浮点计算能力降低捕获算法的运行时间,解决了BDS捕获算法存在大量... 针对NH码跳变影响BDS捕获灵敏度的问题,提出了一种剥离NH码的方法。利用首次捕获结果,通过抽样值进行完全匹配,剥离NH码后使用相干累积算法。利用CUDA平台强大的并行性和浮点计算能力降低捕获算法的运行时间,解决了BDS捕获算法存在大量相关运算耗时的问题。仿真结果表明,所提捕获算法可以完整剥离NH码,提高了BDS软件接收机的灵敏度。使用CUDA平台的捕获算法,相比仅依赖CPU的运算速度有较大的提升。可以满足对北斗接收机高灵敏度和实时性的要求。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 相干累积 仿真

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一种GPS微弱信号的优化捕获算法仿真分析 被引量：3

15

作者 崔绍龙 姚相振 方金云 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期112-118,共7页

针对如何提高GPS软件接收机中卫星信号捕获灵敏度的问题,提出一种优化的捕获算法--压缩树算法。在微弱信号的环境下,GPS信号捕获是非常重要的阶段,但是由于导航数据比特位的跳变,使得通过延长相干累积时间来提高捕获灵敏度的方法受到了... 针对如何提高GPS软件接收机中卫星信号捕获灵敏度的问题,提出一种优化的捕获算法--压缩树算法。在微弱信号的环境下,GPS信号捕获是非常重要的阶段,但是由于导航数据比特位的跳变,使得通过延长相干累积时间来提高捕获灵敏度的方法受到了限制。提出的压缩树捕获算法针对这一问题,根据卫星信号的特点,将其捕获过程抽象为树形结构,通过对导航数据比特的估计,压缩搜索树的高度,提高相干累积时间,同时根据C/A码的相关性进行有效的剪枝操作,有效的提高了捕获的效率和灵敏度。仿真结果表明,该方法在SNR=-41dB的情况下,依然有80%捕获成功率,使捕获的性能有很好的提升。 展开更多

关键词 GPS 软件接收机 微弱信号 捕获 压缩树 相干累积

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一种避免二次编码跳变影响的“北斗”弱信号捕获算法 被引量：3

16

作者 李孟恒 劳源基 +1 位作者 王中豪 覃团发 《电讯技术》 北大核心 2021年第6期722-727,共6页

在现阶段,“北斗”B1I信号在D1导航电文中引入现代化GPS和Galileo系统常用的二次编码调制,使得比特跳变周期变短,降低了系统的捕获灵敏度。为解决上述问题,提出了一种基于码元排布顺序的改进相干累积捕获算法,通过分组来遍历并统计一个... 在现阶段,“北斗”B1I信号在D1导航电文中引入现代化GPS和Galileo系统常用的二次编码调制,使得比特跳变周期变短,降低了系统的捕获灵敏度。为解决上述问题,提出了一种基于码元排布顺序的改进相干累积捕获算法,通过分组来遍历并统计一个数据段的累加和相关值,并且采用一种改进的判决方法进行双重判决,最终确定其中最大相关值并完成捕获。此方法有效延长了积分长度,克服了因Neumann-Hoffman(NH)码造成的相干累积时间过短的缺陷,能改善在低信噪比环境下的信号捕获能力。在高斯白噪声模型下对各个捕获算法进行的仿真对比结果表明,所提算法在低信噪比(-36~-34 dB)情况下,与补零算法相比,信号捕获灵敏度有约1.7 dB的提升。 展开更多

关键词 “北斗”信号 弱信号捕获 NH码 相干累积 判决算法

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一种改进的“北斗”卫星信号捕获方法 被引量：3

17

作者 覃新贤 齐月敏 《电讯技术》 北大核心 2018年第12期1388-1393,共6页

针对Neumann-Hoffman(NH)码跳变影响"北斗"卫星捕获灵敏度的问题,提出了一种改进的相干累积算法。通过遍历连续信号的码元的组成,找出大于门限的相关值,减少NH码跳变对信号累加的影响。仿真结果表明,改进的相干累积算法可以... 针对Neumann-Hoffman(NH)码跳变影响"北斗"卫星捕获灵敏度的问题,提出了一种改进的相干累积算法。通过遍历连续信号的码元的组成,找出大于门限的相关值,减少NH码跳变对信号累加的影响。仿真结果表明,改进的相干累积算法可以有效提高弱信号的捕获成功率。与传统的相干累积算法相比,延长了累积长度;与非相干累积算法相比,捕获灵敏度提高了2～3 dB。同时,采用先累加后相关的方法,有效降低了算法复杂度。 展开更多

关键词 “北斗”卫星 弱信号捕获 相干累积 NH 码跳变

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北斗信号捕获算法研究概述 被引量：1

18

作者 洪冰清 覃新贤 陈海强 《电子科技》 2017年第7期165-169,共5页

北斗卫星导航系统,是我国研制的卫星导航系统,该系统可以提供精准的位置、速度和时间信息,对国防及民用生活具有重要意义。信号捕获在导航定位中占据重要的位置,直接影响到基带信号的后续处理。研究者们对北斗信号的捕获方法展开了大量... 北斗卫星导航系统,是我国研制的卫星导航系统,该系统可以提供精准的位置、速度和时间信息,对国防及民用生活具有重要意义。信号捕获在导航定位中占据重要的位置,直接影响到基带信号的后续处理。研究者们对北斗信号的捕获方法展开了大量的研究,但针对捕获算法的系统分类和概述较少。基于此,文中对国内外目前现有的捕获技术进行整理和综述,按照传统捕获、高灵敏捕获两个标准进行概括,并基于仿真实验分析和对比了不同捕获方法的性能。最后指出了目前捕获技术存在的主要问题以及需要克服的技术难点。 展开更多

关键词 北斗卫星 捕获算法 高灵敏度 相干累积 非相干累积

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一种改进的自适应线谱增强器 被引量：2

19

作者 张春红 《舰船电子工程》 2013年第9期174-175,178,共3页

自适应线谱增强器通过对环境的自学习,对系统参数进行自调整,当信号频谱变化时,滤波器的频率响应能自动跟踪这种变化,从而达到对正弦信号线谱增强的目的。论文将广义的自适应相干累积算法(IGACI)算法应用于自相干累积的ALE和快速收敛的A... 自适应线谱增强器通过对环境的自学习,对系统参数进行自调整,当信号频谱变化时,滤波器的频率响应能自动跟踪这种变化,从而达到对正弦信号线谱增强的目的。论文将广义的自适应相干累积算法(IGACI)算法应用于自相干累积的ALE和快速收敛的ALE,仿真结果证明了其优越性。 展开更多

关键词 自适应 线谱增强 相干累积 快速收敛

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一种抑制BDS B1I信号比特跳变的捕获方法

20

作者 吕博 赵文军 +1 位作者 张浩 吕婷婷 《导航定位学报》 CSCD 2021年第6期56-64,70,共10页

针对比特跳变影响北斗卫星导航系统B1I弱信号捕获的问题,提出了一种改进的相干累积方法。该方法将本地码扩展为2组共轭的复数码,分别与接收到的信号进行相关,通过2组相关结果的简单运算消除了2个周期内的比特跳变影响。该方法不仅将相... 针对比特跳变影响北斗卫星导航系统B1I弱信号捕获的问题,提出了一种改进的相干累积方法。该方法将本地码扩展为2组共轭的复数码,分别与接收到的信号进行相关,通过2组相关结果的简单运算消除了2个周期内的比特跳变影响。该方法不仅将相干积分的时间由原来的1个伪码周期增长到2个伪码周期,而且还可以通过非相干累积进一步提升捕获性能,进而完全消除比特翻转对信号捕获的不利影响,提升了对微弱信号的捕获能力。在理论上对该算法进行了证明,并通过仿真、实测数据试验对理论分析进行了验证。结果表明,改进后的算法较原来的相干累积算法的捕获灵敏度提升了3 dB以上。 展开更多

关键词 弱信号捕获 北斗卫星导航系统 接收机 相干累积 非相干累积

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