寬窄帶干擾下擴(kuò)頻信號(hào)捕獲算法研究與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:寬窄帶干擾下擴(kuò)頻信號(hào)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】:直擴(kuò)/跳頻(DS/FH)混合擴(kuò)頻系統(tǒng)由于結(jié)合了直接序列擴(kuò)頻與跳頻通信系統(tǒng)兩種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),從而具有較強(qiáng)的抗干擾能力,較強(qiáng)抗截獲能力,在軍用通信和民用通信領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),DS/FH系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于深空探測(cè)、應(yīng)急通信等特殊領(lǐng)域,在這些應(yīng)用場(chǎng)景中,往往接收信號(hào)極其微弱同時(shí)受到各種形式干擾,這對(duì)DS/FH系統(tǒng)的捕獲算法研究提出了新的挑戰(zhàn);谝陨媳尘,本文對(duì)存在寬窄帶干擾情況下的DS/FH混合擴(kuò)頻捕獲算法進(jìn)行研究。本文首先介紹了課題的研究背景和意義、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并總結(jié)了論文主要的研究?jī)?nèi)容和工作安排。之后,對(duì)直擴(kuò)信號(hào)捕獲算法以及跳頻信號(hào)捕獲算法進(jìn)行了研究,經(jīng)過(guò)對(duì)比分析后,選擇了直擴(kuò)碼片與跳擴(kuò)碼片相互固聯(lián)的DS/FH混合擴(kuò)頻信號(hào)形式,并在此基礎(chǔ)了提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速捕獲的DS/FH混合擴(kuò)頻捕獲算法。為了提高算法的抗窄帶干擾的能力,本文研究了頻域窄帶干擾抑制算法。首先對(duì)窗函數(shù)在應(yīng)用中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要包括:函數(shù)窗對(duì)頻譜泄漏的影響;窗函數(shù)所造成信噪比損失;重疊加窗算法對(duì)信噪比的改善。之后,研究了幾種干擾檢測(cè)與抑制算法,在此基礎(chǔ)了提出了一種基于分段門限統(tǒng)計(jì)的三門限干擾抑制算法,并通過(guò)MATLAB仿真,驗(yàn)證了算法的有效性。為了進(jìn)一步提高算法抗寬帶干擾能力,本文對(duì)高靈敏度捕獲算法進(jìn)行了研究。主要包括:弱信號(hào)積累技術(shù);碼多普勒補(bǔ)償;改善FFT引入的扇貝損失損失的設(shè)計(jì)措施;捕獲算法檢測(cè)判決策略。最后,在FPGA平臺(tái)上對(duì)本文所提出的DS/FH快速捕獲算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),并介紹了算法中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法,最后對(duì)實(shí)電路實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。
【關(guān)鍵詞】:混合擴(kuò)頻 捕獲 窄帶干擾 寬帶干擾 FPGA
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN914.42
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-14
- 第1章 緒論14-19
- 1.1 課題研究背景及意義14-15
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀15-18
- 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容以及工作安排18-19
- 第2章 DS/FH系統(tǒng)捕獲算法研究19-38
- 2.1 擴(kuò)頻系統(tǒng)原理19-23
- 2.1.1 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)19
- 2.1.2 跳擴(kuò)頻通信系統(tǒng)19-20
- 2.1.3 DS/FH混合擴(kuò)頻系統(tǒng)20-23
- 2.2 混合擴(kuò)頻捕獲算法研究23-37
- 2.2.1 直接擴(kuò)頻信號(hào)捕獲算法23-29
- 2.2.2 跳擴(kuò)頻信號(hào)捕獲算法29-33
- 2.2.3 DS/FH混合擴(kuò)頻捕獲方案選擇33-37
- 2.3 本章小節(jié)37-38
- 第3章 DS/FH混合擴(kuò)頻系統(tǒng)窄帶干擾抑制算法研究38-58
- 3.1 頻域干擾抑制算法基本原理38-39
- 3.2 窗函數(shù)的應(yīng)用39-46
- 3.2.1 加窗算法信噪比損失分析39-42
- 3.2.2 重疊加窗算法42-44
- 3.2.3 加窗算法仿真分析44-46
- 3.3 干擾檢測(cè)與抑制算法46-57
- 3.3.1 N-sigma干擾檢測(cè)與抑制算法46-47
- 3.3.2 Lamuda干擾檢測(cè)與抑制算法47-48
- 3.3.3 基于FCME的雙門限干擾抑制算法48-50
- 3.3.4 改進(jìn)算法50-51
- 3.3.5 改進(jìn)算法仿真分析51-57
- 3.4 本章小結(jié)57-58
- 第4章 DS/FH混合擴(kuò)頻系統(tǒng)高靈敏度捕獲算法研究58-77
- 4.1 弱信號(hào)積累技術(shù)58-65
- 4.1.1 相干積累58-59
- 4.1.2 非相干積累59-60
- 4.1.3 差分相干積累60-61
- 4.1.4 積累算法仿真分析61-62
- 4.1.5 碼多普勒補(bǔ)償62-65
- 4.2 FFT扇貝損失的改善措施65-68
- 4.2.1 補(bǔ)零法65-66
- 4.2.2 窗函數(shù)法66-68
- 4.3 捕獲檢測(cè)判決策略68-75
- 4.3.1 檢測(cè)算法68-70
- 4.3.2 判決策略70-73
- 4.3.3 引入約束的檢測(cè)判決策略73-75
- 4.4 本章小結(jié)75-77
- 第5章 DS/FH混合擴(kuò)頻系統(tǒng)捕獲電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)77-90
- 5.1 捕獲電路參數(shù)設(shè)計(jì)77-82
- 5.1.1 相參積累時(shí)間設(shè)計(jì)77
- 5.1.2 部分相關(guān)時(shí)間設(shè)計(jì)77-79
- 5.1.3 頻域FFT點(diǎn)數(shù)79
- 5.1.4 捕獲流程設(shè)計(jì)79-81
- 5.1.5 捕獲算法性能仿真81-82
- 5.2 捕獲電路FPGA設(shè)計(jì)方案82-89
- 5.2.1 窄帶干擾抑制模塊82-86
- 5.2.2 部分相關(guān)模塊86-88
- 5.2.3 部分相關(guān)后處理模塊88-89
- 5.3 本章小節(jié)89-90
- 結(jié)論90-92
- 參考文獻(xiàn)92-96
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單96-97
- 致謝97
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):312414
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