能量重心法在机载选呼系统解码中的应用

为提高机载选呼系统解码正确率,提出了基于能量重心法的机载选呼解码算法。通过能量重心法校正选呼信号频率及幅值的估值,降低频谱泄露及栅栏效应的影响,并设计解码状态机完成解码过程。通过对高噪声环境下的仿真和某型飞机实验室试验验证算法有效性和实用性,结果表明所提出算法连续长时间试验均成功解码,且频率估计值与理论值基本无误差,幅度值误差低于10%,因此基于能量重心的解码算法适用于机载选择呼叫系统。     

一种降低正交频分复用调制信号峰平比的融合方法

提出了一种降低峰平比(PAPR)的融合算法,该算法在发射端对正交频分复用(OFDM)调制信号进行两次降低峰值处理,因而降低PAPR的能力远远优于常规的选择性映射法和压扩法,而该新方法传输信号的性能与压扩法相当。     

一种高灵敏度GPS信号快速捕获算法

为了提高GPS软件接收机捕获算法的灵敏度和快速性,提出了一种高灵敏度GPS卫星 信号快捕方案。首先对GPS信号进行频率补偿,然后进行相干滤波提高卫星信号的信噪比, 从而提高捕获算法的灵敏度。再采用延迟、累积捕获结构寻找输入信号中各颗卫星的C/A码 起始点,引入延迟累加器实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程 简化为两个一维搜索过程,捕获时间仅为传统FFT快捕算法的几十分之一,提高了捕获算法 的速度。分别通过实测和GPS数字中频信号发生器仿真生成的GPS数字中频数据对所设计的捕 获算法进行了验证,实验结果表明该捕获算法行之有效。     

一种新的跳频信号跳速盲估计算法

提出一种全新的跳速估计联合算法,即将数据在相位微商快速傅里叶变换(PDFFT)前期处理的基础上,再进行差分处理,最后利用最小二乘(LS)法进行线性拟合最终估计出跳速。仿真结果表明,该算法计算量远小于传统的短时哈特莱变换、小波变换和魏格纳分布(WVD)系列,略大于短时傅里叶变换;在估计精度上与前3种方法相当却远高于后者,因而该法很适合实时跳频信号分析。     

基于频域差分的“北斗”三号信号快速捕获算法

针对“北斗”三号导航信号快速捕获问题，提出了一种能够克服“北斗”三号信号中Neuman-Hoffman(NH)码跳变并提高“北斗”三号导航卫星信号B1I频点信号信噪比的快速捕获算法。该算法基于频域差分非相干的部分匹配滤波和快速傅里叶运算（Fast Fourier Transform,FFT）算法，利用加窗和补零的方式提高FFT的频点分辨率并抑制扇贝损失，通过频域差分的方式弥补相干积分时间短和非相干平方损失带来的信噪比不足。理论分析和仿真实验证明，该算法优于传统非相干积分，能实现“北斗”三号信号的快速捕获。     

一种有效的雷达信号快速识别方法

针对多种调制类型的雷达信号快速侦察识别成功率较低的问题,提出了基于瞬时频率特征提取的雷达信号快速识别新算法。首先,由短时傅里叶变换（STFT）得到信号每一部分的瞬时频率特征;其次,对得到的瞬时频率进行两次归一化分别得到各自特征值;最后,用层次决策方法对雷达信号进行分类识别。仿真实验结果证明该方法能有效识别各种雷达信号,在信噪比高于-3 dB时,各种脉内调制的识别成功率都达到90%以上。     

一种改进的跳频信号参数估计方法

针对在跳频信号跳变时刻和跳变频率估计方面实时性和估计精度无法同时兼顾的问题,提出了一种基于短时傅立叶变换(STFT)和多重信号分类(MUSIC)算法的跳频信号参数估计方法。在建立跳频信号数学模型的基础上,利用STFT选取较大时间窗对整个信号在时域进行粗搜索,生成时频谱图,提取时频脊线从而获得跳变时刻,然后选取较小时间窗在已知跳变时间段利用STFT进行跳变时刻的细估计,并利用MUSIC算法进行频率的精确估计。该方法利用STFT的二次估计,减少了MUSIC搜索范围,从而降低了时间开销。仿真表明该算法的跳变时刻频率估计精度高,实时性能满足参数测量需求。     

一种基于小波脊时频分析的差分跳频信号检测方法

针对差分跳频信号频带宽、跳速快、检测难的问题,在分析比较短时傅里叶变换(STFT)的基础之上,提出一种通过提取小波脊进行时频分析和参数估计的信号检测方法。该方法的检测效果明显优于短时傅里叶变换,当信噪比大于-7 dB时,在不要求高采样率的情况下,对于差分跳频信号的参数估计是有效的。     

一种改进的PMF—FFT短码捕获方法

提出了一种改进的PMF-FFT短码快速捕获方法.该方法将大规模并行相关器与PMF-FFT捕获结构结合起来,利用大规模并行相关器实现接收信号与本地码的分段匹配相关,将部分相关结果进行FFT运算实现对信号载波频偏的搜索,大大提高了PMF-FFT的捕获速度.Matlab仿真结果表明,该方法可以在低的信噪比之下实现对GPS短码的快速捕获.捕获电路的设计基于流水线,资源复用等硬件设计思想,利用较少FPGA资源,在一片FPGA内实现了对短扩频码的实时的快速捕获.     

一种利用压缩感知改进的PMF-FFT扩频捕获算法

为了实现直接序列扩频（DSSS）信号快速捕获的同时降低数据量和硬件资源消耗,引入了压缩感知理论改进部分匹配滤波-快速傅里叶变换（PMF-FFT）算法,提出了基于压缩感知改进的部分匹配滤波-快速傅里叶变换（CSPMF-FFT）算法。该算法将PMF-FFT算法与压缩感知理论相结合,先对信号进行稀疏性分析和压缩观测,然后从少量压缩观测值中重构信号,并利用输出的峰值信息估算信号的多普勒频移和码相位,从而实现捕获。理论分析和仿真实验表明,相较于PMF-FFT捕获算法,CSPMF-FFT算法能在成功完成捕获的同时有效地减少相关器的数目和FFT变换的运算量,从而降低系统数据量和硬件资源压力,为基于压缩感知的扩频信号处理技术研究奠定了基础。     

利用改进相频检测器实现大频偏M-PSK信号的快速载波同步

卫星通信中,接收机经常要在较大频偏下实现对M-PSK信号的载 波同步;频偏较大的条件下,使用锁相环对信号进行载波同步需要较长的捕获时间,而且如 果频偏超出锁相环捕获范围,将无法实现捕获。基于传统的相频检测器,提出了一种改进方 案,通过增加相频检测器的“保持”区间,增大了频偏较大时相频检测器输出的直流分量, 从而可以更快地实现对频偏的捕获。仿真结果表明,该方案可以帮助锁相环实现更大的频偏 捕获范围和更快的捕获速度。     

一种改进的CPFSK信号频率估计方法

针对突发信号解调中多普勒频偏大的问题,提出了一种改进的连续相位移频键控信号(CPFSK)频率估计方法。首先接收信号平方运算使信号的调制指数加倍,再通过一次离散傅里叶变换(DFT),用搜索信号平方谱谱峰的方法实现突发信号频率估计。仿真实验表明,在低信噪比条件下,该算法的频率估计精度比经典的相位差频率估计算法提高了20%;该算法与广泛用于高动态突发信号的频率插值估计算法相比,同道干扰信道下信干比改善可达4 dB,DFT长度缩短约1/3。     

一种高效的OFDM载波频偏盲估计方法

针对正交频分复用（OFDM）系统,提出了一种低复杂度、高性能的载波频偏盲估计 方法。该方法充分利用载波频偏估计代价函数在一定区间内的单谷特性,采用黄金分割法搜 索载波频偏估计代价函数极值,从而大大降低其计算复杂度。最后对该方法和Tureli′s MU SIC-like(TML)载波频偏估计方法在加性高斯白噪声信道和多径信道环境下进行了仿真,结 果表明, 在同等条件下该方法的计算复杂度大大低于TML载波频偏估计方法。     

一种高效的TD-LTE系统频偏估计改进算法

鉴于TD-LTE系统下行同步过程中频偏估计模块的重要性,提出了一种利用旋转因子校正的改 进方法,在时域联合估计小数频偏和整数频偏,对接收信号在有限频偏范围内进行频偏补偿 后做相关,根据相关能量峰值确定频偏大小。仿真结果表明,该算法无论是在可靠性还是在 复 杂度的降低上较常规算法都有很大提高,具有一定的参考价值。     

LTE系统中一种串行的整数倍频偏和扇区检测算法

在LTE系统中,用户终端（UE）在开机后首先会进行小区搜索。针对传统的小区搜索方案中整数倍载波频偏（ICFO）和扇区ID是通过利用主同步信号（PSS）进行联合检测这一问题,提出了一种串行的整数倍频偏和扇区ID估计算法。该算法利用PSS的对称性,将ICFO和扇区ID进行分开检测,通过对接收的频域PSS进行归一化差分相关,消除了信道的影响,从而增强了检测性能。将联合估计算法和提出的串行估计算法进行仿真对比,结果表明提出的算法相较于传统方法可以取得更好的检测精度,并且运算复杂度仅为传统方法的1/3。     

一种同步组网跳频信号的盲分离方法

针对多路混合的同步组网跳频信号,提出了一种基于时频分析的盲分离方法。首先利用同步组网的各跳频信号中各信号跳时相同、跳周期相同等特点,利用平滑伪魏格纳分布（SPWVD）提取信号在时频分布上的特征值。在此基础上,采用基于短时傅里叶变换（STFT）时频比方法对同步组网跳频电台信号进行分离。仿真实验表明,这种方法能有效分离同步组网电台跳频信号,且在跳频间隔较小时,依然具有良好的分离效果。     

用于正弦波频率估计的修正Kay算法

Kay算法能够估计出采样点较少的正弦波频率,但低信噪比下估计性能不佳。针对此问题,提出了修正Kay算法。首先基于最大似然估计准则,推导了观测信号模值与相位的条件概率密度函数,进而重建了Kay算法的相位差噪声矢量协方差矩阵与权值矩阵。实验结果表明,修正算法能够有效估计正弦波信号频率,与Kay算法相比,抗噪性更强。     

一种改进的卫星MPSK通信信号盲载频估计算法

针对第三方侦察中卫星通信信号的载波频率高精度估计问题,提出了一种没有先验知 识条件下的MPSK信号盲载频估计改进算法,推导了MPSK信号四阶循环累积量运算的简化形式 ,并采用循环重叠Welch功率谱粗载频估计和四阶循环累积量精估计的方法完成MPSK信号 的载频估计,大幅降低了运算量。仿真实验证明了所提算法的有效性。     

基于遗传算法的OFDM高精度盲频偏估计器

针对正交频分复用系统频偏估计问题,提出了一种基于遗传算法的高精度盲频偏估计器。该算法首先将带载波间干扰的正交频分复用系统视为正交码分多址接入系统,将载波间干扰系数视为码分多址接入系统的扩频码,利用估计的载波频偏构造扩频码,进而重建接收信号;然后利用重建信号跟实际接收信号最小重建误差原则构造了盲频偏估计的代价函数,并设计了对应于遗传算法的适应度函数;最后利用遗传算法强大的并行搜索和全局寻优能力,通过最小化代价函数求得最佳频偏估值。仿真结果表明,所提算法具有较高的估计精度,低信噪比下性能显著,有效降低了时间复杂度,且不受频偏估计范围和信号调制类型的限制。     

一种基于CRS插值的频偏估计方法

针对正交频分复用系统对频率偏移异常敏感导致接收机无法正确解调信号的问题,提出了一种小区特定参考信号(Cell-special Reference Signal,CRS)改进的频偏估计方法。首先,对发送的CRS与接收的CRS进行互相关运算,得到信道估计值;然后,对CRS在频域进行插值,使得每个时隙中不同OFDM符号对应子载波位置的参考信号相同;最后,对两个不同OFDM符号中的参考信号部分进行相关性运算,求出频偏。与基于CRS的频偏估计方法相比,该方法用信道估计值做互相关运算,消除了噪声和多径干扰带来的影响;通过对CRS进行插值,提高了频偏估计精度;通过减小计算相关性的两OFDM符号间的距离,使频偏估计范围由\[-1 kHz,1 kHz\]扩大到\[-1.75 kHz,1.75 kHz\]。