微弱扩频信号捕获的积分时间延拓技术

相对于普通扩频接收机,微弱扩频信号捕获需要更长的积分时间以获得处理增益。然而,伪码多普勒频偏导致能量不能在一个码相位上持续积累,限制了积分时间的进一步增加。为此,提出了一种扩频信号捕获时间延拓技术,增加了扩展积分单元,通过对扩展积分结果进行路径搜索,从而有效地减少了码多普勒引起的相位滑动对相关运算积分时间的限制。仿真和实测结果表明所提技术突破了传统全球导航卫星系统（GNSS）捕获算法的积分时间上限,提高了系统灵敏度。针对带内信噪比低于-50 dB的GPS L1 P码捕获,给定硬件资源约束和5 kHz多普勒范围,算法的捕获概率优于传统算法约3 dB。     

一种GNSS信号跟踪环路频相直调控制算法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收机信号跟踪环路正确地锁定导航信号的频率、相位是提取测量值以及导航星历的基础。传统的接收机跟踪环路采用调整频率的方式来调整相位，不能及时消除跟踪误差，并且在弱信号条件下容易受到噪声影响，难以对信号进行精确跟踪。针对这一问题，提出了一种基于非相干预滤波器的频相直调环路控制算法，采用非相干预滤波器提取跟踪误差，并且在本地信号生成阶段直接将载波相位差、载波频率差、码相位差进行消除。实验表明，与传统环路相比，频相直调算法对载波相位、码相位迁入速度分别提高了90%和95%，高动态、弱信号下多普勒估计精度分别提高了69.25%和61.37%，并且频相直调算法能够有效抑制环路参数调整、载体突然机动对载波相位锁定带来的扰动。     

一种针对用户GNSS时钟的转发式欺骗方法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)转发式欺骗干扰具有系统搭建容易、干扰实施方便、成本低等优点，目前已成为一种重要的GNSS欺骗方式。针对多峰值抗转发欺骗干扰检测算法，提出一种针对目标接收机GNSS时钟的转发式欺骗干扰方法。相比于传统转发式欺骗的各通道卫星信号时延一致的特点，该方法根据待欺骗接收机和转发式欺骗源的位置计算各卫星通道转发时延，使待欺骗目标接收到的GNSS欺骗信号的时延为伪码周期整数倍，并随时间自适应动态调整转发时延，使得欺骗检测失效，进一步欺骗静态目标接收机的GNSS时钟。模拟实验和仿真实验验证了该转发式欺骗方法的有效性。     

一种数字化直接序列扩频信号接收技术

直接序列扩频技术无论在军事通信还是民用通信都有广泛的应用。介绍了一种基于FPGA大规模可编程芯片的数字直接序列扩频接收技术,着重介绍了该数字接收机模型、PN码捕获及PN码同步技术,并且给出了该数字接收机的实际测量结果。     

基于、MSP430F149单片机的IRIG-B码转换器设计

GPS同步时钟以其高精度的优点在电力系统中获得了广泛的应用。IRIG-B码格式和MotorolaM12格式就是常用的两种GPS格式。本文介绍了在依据常用的M12型GPS接收机的工作原理的基础上，利用MSP450型单片机设计的从B码格式到MI2型格式的转换器的硬件结构和软件设计。实验的测试结果表明所设计的转换器能很好的提取IRIG--B码信号中时间信息并转换为M12的格式进行输出。     

一种基于差分相干积累的扩频信号开环同步捕获方法

将全数字接收机的结构引入到扩频接收机中,用一种前向的并行处理结构来代替传统码延迟锁定环的反馈结构,采用差分相干积累的方法捕获低信噪比扩频信号的伪码相位.仿真结果表明,这种方法能快速可靠地捕获低信噪比扩频信号的码同步,可以应用于开环的全数字扩频接收机中.     

基于快速OPAST算法的直扩信号PN码序列估计

在直接序列扩频（DSSS）通信对抗系统中,伪码（PN）序列估计是一个重要的研究课题。针对在某些情况下权值向量不收敛的问题,提出了一种基于快速正交投影逼近子空间跟踪（OPAST）算法和滑动窗技术的直扩信号PN码序列估计算法,对非同步接收DSSS信号按照宽窗口分段,利用快速OPAST算法提取主特征向量,滑动窗技术实现码同步。该算法迭代权值向量具有正交性以及良好的收敛性,同时解决了常见相位模糊问题。算法具有较低复杂度,数据存储量少,易于硬件实现与实时处理。仿真结果表明,在-10 dB的较低信噪比背景环境中,该快速OPAST算法可以正确有效地估计出PN码序列。     

基于MDBZP 的C/A码信号高灵敏捕获算法

卫星信号的捕获是GPS接收机信号处理的首要任务。针对在微弱信号的情况下传统捕获方法不能很好地捕获到卫星信号的问题,提出一种改进的二倍分组块补零（MDBZP）方法为高灵敏度GPS接收机提供理论依据。该方法将连续相干积分分解成普通循环相关和随后的傅里叶变换来产生不同的多普勒频移搜索,并针对连续积分跨越多个导航电文数据位的情况给出解决方案,同时考虑了多普勒效应对码长造成的影响。仿真结果表明,此方法对低至15dB-Hz的微弱信号C/A码信号仍有较好的捕获能力。最后给出了不同载噪比情况下所对应的检测信噪比。     

一种针对转发式欺骗干扰信号的负延时补偿方法

针对卫星导航转发式欺骗干扰中转发信号存在负延时需求而工程上又无法实现的问题,提出了一种负延时补偿方法。该方法根据预设欺骗位置,通过转发式欺骗干扰延时算法,获得各卫星信号通道所需转发延时量;然后基于接收机钟差最小化原则选取最优的延时修正量添加到所有通道的转发信号中。理论分析和仿真结果表明,该方法不影响接收机的定位结果,消除了负延时无法实现的问题对转发式欺骗干扰的限制。     

GPS接收机伪码测距方法及误差分析

根据全球定位系统(GPS)的信号特点,介绍了GPS接收机利用L1频段C/A码进行伪码测 距的原理和方法,提出了一种简单、易行的位同步环设计 方法,并与传统设计方案进行了对比。最后,对影响伪距测量值的因素进行了讨论,给出了 误差计算的方法,分析了对测距精度的影响。     

GPS多路径特性分析及处理技术

对GPS定位中与多路径相关的问题进行了分析，探讨了多种较为前沿的多路径误差消除方法，包括空间处理方法、改进的接收机技术、数据后处理技术，并对它们进行了比较。     

GPS/INS超紧致耦合压制干扰能力分析

GPS/INS超紧致耦合;GPS军码接收机;压制干扰;信号参数优化;失锁干扰功率;有效干扰范围     

基于AD9361射频捷变收发器的GPS伪卫星设计

为了搭建用于室内定位的伪卫星室内定位系统,设计了一个伪卫星用于发射模拟GPS卫星定位信号。从伪卫星的硬件结构的角度详细说明了该伪卫星的各部分硬件组成以及相应的功能。该伪卫星使用了AD9361射频捷变收发器将时钟小数分频、数模转换、信号调制、上变频融为一体,简化了伪卫星的硬件结构。介绍了该伪卫星生成的信号的具体结构,采用时分多址（Time Division Multiple Access,TDMA）技术使得接收机接收伪卫星信号时不会被阻塞。利用示波器、频谱仪和嵌入式逻辑信号分析仪Signal Tap对伪卫星进行测试,包括时钟频率、伪码、BPSK调制、TDMA技术等,结果表明伪卫星工作正常,其信号能被ublox正常接收,可以利用其进行下一步伪卫星组网用于室内定位。     

数字中频GPS信号软件模拟器设计

在对中频GPS信号理论建模与分析的基础上,采用Matlab/Simulink构建了一种精确的数字中频GPS信号软件模拟器,考虑了噪声、欠采样以及接收机时钟误差等的影响.软件模拟器的实现采用Matlab代码编程与Simulink模型混合的方式,方便了不同算法的实现.与传统的GPS信号模拟器相比,文中设计的软件模拟器具备设计灵活、可扩展、易于使用等诸多优点.     

综合利用电离层残差法和载波相位变化率法探测并修复周跳

针对参考站单站静态双频的特点,提出一种周跳检测与修复的新方法,根据接收机提供的锁定时间信息,综合利用电离层残差和载波相位变化率准确探测并修复周跳。检验证明该方法能够准确可靠地探测并修复失锁 3秒以内的周跳,避免了周跳对载波相位平滑伪距的影响。     

基于虚拟卫星的隧道内卫星导航信号增强方法

针对现有卫星导航接收机在隧道内无法有效定位的问题,提出了基于虚拟卫星的隧道内卫星导航信号增强方法。通过建立信号传播模型,在隧道两端模拟位于隧道延长方向的低仰角卫星的导航信号,发出后在隧道内接收解算,实现定位。同时,使用信号时延控制方法对伪距误差进行预补偿。经过硬件系统的实验分析,验证了其在隧道内的定位能力,仿真实验结果表明系统定位精度满足大部分隧道需求。