本文關(guān)鍵詞：擴(kuò)頻信號壓縮捕獲算法研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高動(dòng)態(tài)偽碼捕獲是衛(wèi)星導(dǎo)航和航天器測控等領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。近年來,隨著頻率壓縮搜索和時(shí)頻二維壓縮相關(guān)技術(shù)的提出,擴(kuò)頻信號的壓縮捕獲成為該技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)新的研究方向。論文圍繞壓縮捕獲算法展開研究,研究內(nèi)容如下:(1)總結(jié)了基于FFT的偽碼快捕技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。一類是適用于長碼的FFT/IFFT并行捕獲技術(shù),在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下捕獲性能受多普勒頻偏影響嚴(yán)重。另一類是適用于高動(dòng)態(tài)環(huán)境的FFT頻偏并行捕獲技術(shù),在捕獲長周期偽碼時(shí)資源消耗嚴(yán)重。還介紹了高動(dòng)態(tài)擴(kuò)頻接收機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和三種傳統(tǒng)的捕獲算法。(2)針對傳統(tǒng)的基于FFT/IFFT的偽碼并行捕獲受多普勒頻偏影響嚴(yán)重的問題,提出將頻率壓縮搜索與FFT偽碼并行捕獲相結(jié)合的改進(jìn)算法——FCS-DBZP算法。該算法先將接收信號分別映射到不同頻率的子載波上并求和,再進(jìn)行FFT偽碼并行捕獲。論文從理論上推導(dǎo)了該算法的虛警與檢測概率、平均捕獲時(shí)間等性能,并進(jìn)行了蒙特卡洛仿真,仿真結(jié)果不僅驗(yàn)證了理論分析的正確性,還證明改進(jìn)算法適用于高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的長碼捕獲。(3)基于二維壓縮相關(guān)算法中的偽碼壓縮相關(guān)思想,提出了一種基于碼相位壓縮相關(guān)器與FFT頻偏并行捕獲的雙駐留快速捕獲方法——CCPC-FFT算法。在第一駐留階段,利用碼相位壓縮相關(guān)器對相鄰碼相位進(jìn)行快速、粗略的壓縮搜索,同時(shí)利用FFT完成對多普勒頻偏的并行捕獲;在第二駐留階段,利用傳統(tǒng)的相關(guān)檢測方法對第一駐留捕獲的壓縮碼相位進(jìn)行逐個(gè)精確搜索。給出了雙駐留系統(tǒng)虛警概率、檢測概率、平均捕獲時(shí)間的理論分析模型,通過蒙特卡洛仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。仿真結(jié)果表明,與二維壓縮相關(guān)算法相比,新算法的平均捕獲時(shí)間大大縮短,具有更好的動(dòng)態(tài)性能,可以實(shí)現(xiàn)大多普勒頻偏下的偽碼快速捕獲。(4)研究了CCPC-FFT捕獲算法的FPGA實(shí)現(xiàn)方案,設(shè)計(jì)了基于流水線的雙駐留捕獲實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)設(shè)計(jì)了碼相位壓縮相關(guān)器和FFT頻偏捕獲電路的實(shí)現(xiàn)方案。最后在FPGA平臺(tái)上利用Verilog HDL語言進(jìn)行了硬件編程實(shí)現(xiàn)和功能仿真測試,測試結(jié)果符合預(yù)期指標(biāo)要求,證明了算法的可實(shí)現(xiàn)性。
【關(guān)鍵詞】：擴(kuò)頻通信 高動(dòng)態(tài)捕獲 壓縮捕獲 快速傅里葉變換 FPGA
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 擴(kuò)頻信號快速捕獲技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 擴(kuò)頻捕獲技術(shù)發(fā)展簡介10-12
• 1.2.2 擴(kuò)頻壓縮捕獲技術(shù)12-13
• 1.3 本文創(chuàng)新點(diǎn)及工作內(nèi)容安排13-15
• 2 直擴(kuò)系統(tǒng)及其捕獲技術(shù)概述15-31
• 2.1 直擴(kuò)通信系統(tǒng)接收機(jī)設(shè)計(jì)15-21
• 2.1.1 直擴(kuò)系統(tǒng)簡介15-16
• 2.1.2 直擴(kuò)接收機(jī)結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.3 數(shù)字下變頻17-18
• 2.1.4 載波頻率與相位跟蹤18-21
• 2.2 偽碼捕獲技術(shù)21-29
• 2.2.1 時(shí)頻二維搜索技術(shù)21-24
• 2.2.2 匹配濾波器技術(shù)24-25
• 2.2.3 PMF-FFT捕獲技術(shù)25-29
• 2.3 本章小結(jié)29-31
• 3 FFT偽碼并行捕獲與頻率壓縮搜索31-57
• 3.1 基于FFT的偽碼并行捕獲算法31-39
• 3.1.1 FFT偽碼并行捕獲原理32-34
• 3.1.2 信號模型34-37
• 3.1.3 理論性能分析37-39
• 3.2 偽碼并行與頻率壓縮搜索39-48
• 3.2.1 頻率壓縮搜索原理39-42
• 3.2.2 信號模型42-47
• 3.2.3 理論性能分析47-48
• 3.3 仿真對比48-56
• 3.3.1 虛警概率48-50
• 3.3.2 檢測概率50-53
• 3.3.3 平均捕獲時(shí)間53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 4 FFT頻偏并行捕獲與偽碼壓縮相關(guān)57-71
• 4.1 二維壓縮相關(guān)捕獲算法57-58
• 4.2 CCPC-FFT捕獲算法58-63
• 4.2.1 CCPC-FFT捕獲算法基本原理58-59
• 4.2.2 碼相位壓縮相關(guān)59-61
• 4.2.3 FFT頻偏并行捕獲61-63
• 4.2.4 第二駐留63
• 4.3 理論性能分析63-67
• 4.3.1 虛警概率64
• 4.3.2 檢測概率64-65
• 4.3.3 平均捕獲時(shí)間65-67
• 4.3.4 復(fù)雜度分析67
• 4.4 性能仿真對比67-70
• 4.4.1 虛警概率67-68
• 4.4.2 檢測概率68-69
• 4.4.3 平均捕獲時(shí)間69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 5 CCPC-FFT捕獲算法的FPGA實(shí)現(xiàn)71-95
• 5.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)71-72
• 5.1.1 硬件開發(fā)平臺(tái)71
• 5.1.2 軟件集成開發(fā)環(huán)境71-72
• 5.2 系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)72-73
• 5.3 算法各模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)73-93
• 5.3.1 雙駐留系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案73-79
• 5.3.2 偽碼產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)79-82
• 5.3.3 碼相位壓縮相關(guān)器設(shè)計(jì)82-85
• 5.3.4 數(shù)據(jù)緩存電路設(shè)計(jì)85-86
• 5.3.5 FFT頻偏捕獲電路設(shè)計(jì)86-91
• 5.3.6 門限判決和同步保護(hù)電路設(shè)計(jì)91-93
• 5.4 算法資源消耗93-94
• 5.5 本章小結(jié)94-95
• 6 總結(jié)與展望95-97
• 6.1 論文總結(jié)95-96
• 6.2 后續(xù)研究工作展望96-97
• 致謝97-99
• 參考文獻(xiàn)99-103
• 附錄103
• A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄103
• B 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄103

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 紀(jì)越峰;;數(shù)字式可編程偽碼發(fā)生器[J];電信科學(xué);1992年06期

2 吳浩,郝燕玲;0—1規(guī)劃在偽碼優(yōu)選中的應(yīng)用[J];應(yīng)用科技;2002年03期

3 白益林;偽碼動(dòng)態(tài)延時(shí)技術(shù)研究[J];制導(dǎo)與引信;2002年04期

4 劉燕麗;張?zhí)祢U;黃銚;苗圃;;基于偽碼子序列分段疊加的快速捕獲算法[J];探測與控制學(xué)報(bào);2010年02期

5 董治國;葉順流;;偽碼信號識別和干擾的研究[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2013年14期

6 石巨峰;童艷;劉苗輝;;偽碼快速捕獲算法分析與仿真[J];電子科技;2013年07期

7 劉雅娟;直接序列擴(kuò)頻通信偽碼同步的研究[J];無線電通信技術(shù);1999年01期

8 韓靖;周耀強(qiáng);;高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的偽碼快捕方法綜述[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2007年01期

9 周瓊;采用貫序檢測的偽碼快捕方法的探討[J];宇航學(xué)報(bào);1989年01期

10 孫兆林,孫志國;一種基于循環(huán)相關(guān)函數(shù)的雙級偽碼快捕方案[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 趙兆;是湘全;;偽碼調(diào)相雷達(dá)擴(kuò)展多普勒容限研究[A];全國第二屆信號處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議�？痆C];2008年

2 馬宏;;基于FFT的偽碼快速捕獲算法分析[A];2011年全國通信安全學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 余金峰;路偉濤;王金寶;;轉(zhuǎn)發(fā)干擾下擴(kuò)頻系統(tǒng)偽碼跟蹤誤差分析與仿真[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集[C];2011年

4 文貽軍;楊文革;;偽碼擴(kuò)頻跟蹤測量信號分析[A];2008通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十三屆全國青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2008年

5 張福洪;朱小輝;吳銘宇;易志強(qiáng);;猝發(fā)式直擴(kuò)系統(tǒng)偽碼同步技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)[A];浙江省信號處理學(xué)會(huì)2012學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

6 白亞偉;呂金飛;;高動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)中偽碼快捕技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)[A];第一屆中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 商報(bào)記者 魯蜜　實(shí)習(xí)生 張雨秋;“左手”驗(yàn)“右手” 防偽碼能終結(jié)電商假貨？[N];重慶商報(bào);2013年

2 北京商報(bào)記者 魏蔚;網(wǎng)絡(luò)防偽碼成化妝品渠道博弈分水嶺[N];北京商報(bào);2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李春霞;高動(dòng)態(tài)條件下偽碼相關(guān)特性及其應(yīng)用研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

2 李明孜;偽碼體制復(fù)合引信信號識別及參數(shù)提取技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

3 涂友超;典型偽碼體制引信參數(shù)提取及干擾效果研究[D];南京理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱德輝;基于FPGA的偽碼調(diào)相引信信號處理技術(shù)[D];南京理工大學(xué);2015年

2 朱英盼;甚長基線干涉測量精密定軌技術(shù)[D];電子科技大學(xué);2015年

3 李康男;多目標(biāo)微變形分時(shí)遙測方法及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2015年

4 周勁松;點(diǎn)陣防偽碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2016年

5 蔣新;偽碼連續(xù)波應(yīng)答機(jī)模擬器中頻處理機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京理工大學(xué);2016年

6 陳潔;LPLC通信中雙偽碼擴(kuò)頻系統(tǒng)解調(diào)算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];福州大學(xué);2014年

7 董群華;偽碼調(diào)相引信信號處理技術(shù)研究[D];信陽師范學(xué)院;2016年

8 張鶴;擴(kuò)頻信號壓縮捕獲算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2016年

9 馬林靜;直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中偽碼同步技術(shù)的研究[D];中南大學(xué);2010年

10 李功科;典型偽碼定距系統(tǒng)信號處理技術(shù)研究[D];信陽師范學(xué)院;2013年

  本文關(guān)鍵詞：擴(kuò)頻信號壓縮捕獲算法研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：270761