基于FIR模型的多径抑制方法研究

多径效应是卫星导航系统的主要误差源之一。在现有研究中,基于最大似然估计准则的方法被认为是最佳的多径抑制技术,但是当存在多路信号且路径数量未知时,其计算尤为复杂。本文提出了一种基于FIR模型的多径抑制方法,利用基准相关函数和最小均方误差准则对接收信号进行参数估计和多径信号对消。该方法具有实现简单,易于实时信号处理,计算量与多径路数无关等优点。仿真结果表明,其性能略优于基于最大似然估计准则的MEDLL（Multipath Estimating Delay Lock Loop）技术。      

多径环境下TDDM-BOC信号伪码周期估计

针对低信噪比下存在多径效应的时分数据调制二进制偏移载波( TDDM-BOC )调制信号的伪码周期估计难题,提出了一种基于二次谱的TDDM-BOC信号伪码周期估计算法。该算法首先推导出多径环境下TDDM-BOC信号模型,然后求出多径TDDM-BOC信号的功率谱,再求其二次谱,最后通过检测二次谱的尖峰脉冲间的间距得到多径环境下TDDM-BOC信号的伪码周期。实验过程中采用累加平均的方法可以达到降噪和精确估计的目的。仿真结果表明：该算法能够在多径环境下对TDDM-BOC信号伪码周期进行有效估计,且估计性能与多径环境有密切关系,这为今后我国“北斗冶导航接收设备的开发提供了一定的理论参考。     

多径环境下异步长码直接序列码分多址信号伪码序列及信息序列盲估计

针对低信噪比(SNR)下存在多径效应的传统单通道异步长码直接序列码分多址(DS-CDMA)信号伪码序列(PN)及信息序列难估计问题,该文提出一种基于平行因子的多通道盲估计方法.该方法先将接收到的多径信号建模为多通道模型,然后将长码DS-CDMA信号建模成短码DS-CDMA信号的缺失数据模型,形成观测缺失数据矩阵,并将其等效为缺失平行因子模型,最后利用正则交替最小二乘法(ALS)对缺失平行因子进行低秩分解,实现多径环境下长码DS-CDMA信号各用户伪码序列及信息序列的盲估计.仿真结果表明,序列的估计性能与多径环境密切相关,且在莱斯因子为10,多径路数为3,通道数为4,用户数为6,信噪比大于–10 dB的条件下,伪码序列及信息序列的估计错误率均低于1％.     

密集多径环境下超宽带信号的快速捕获

提出了一种新颖的密集多径环境下超宽带信号的快速捕获方法,即分块量化比特翻转搜索。这种方法综合了比特翻转搜索(bit reversal search)与分块量化搜索并作出了改进。仿真结果表明此方法可以显著提高在密集多径环境下超宽带信号的捕获速度。     

多径环境下异步长码直接序列码分多址信号伪码序列及信息序列盲估计

针对低信噪比 (SNR)下存在多径效应的传统单通道异步长码直接序列码分多址(DS-CDMA)信号伪码序列(PN)及信息序列难估计问题,该文提出一种基于平行因子的多通道盲估计方法。该方法先将接收到的多径信号建模为多通道模型,然后将长码DS-CDMA信号建模成短码DS-CDMA信号的缺失数据模型,形成观测缺失数据矩阵,并将...     

基于信号分离估计理论的GPS多径抑制算法

信号多径效应是全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)定位误差的主要来源之一.虽然差分技术可以提高导航系统的定位精度,但由于参考站和用户所处的地理环境不同,因此差分GPS系统仍然不能消除由于卫星信号多径所引起的定位误差.根据GPS多径信号模型的特点,本文提出了一种基于信号分离估计理论的GPS时延估计算法.该算法在信号时延未知情况下,先估计出信号的载波频率,然后根据估计得到频率,利用信号分离估计理论估计信号时延.仿真结果表明,该方法具有很好的估计精度,能够准确的估计出信号时延和频率,有效地抑制信号多径.当存在多径时,本文方法效果明显好于常规方法,并在大多数情况下优于常用的窄带相关算法.     

密闭狭小环境中多径信号对码环的影响

基于提高北斗接收机在密闭狭小环境中定位效果的目的,通过建立密闭狭小环境中多径信号的数学模型,选取直视信号与6路反射信号组成的复合信号进行分析,使用归一化非相干超前减滞后幅值法对信号进行鉴相,得到密闭狭小环境中多径信号造成的码相位误差,分析误差产生的原因。提出了一种通过布置吸波材料来减小北斗多径信号造成的码相位误差的方法,使多径信号造成的码相位误差减少90%。     

具有空时二维分辨能力的多径干扰抑制算法

针对全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）中的多径干扰抑制问题,本文提出了一种有效的算法,该算法首先对接收到的数据进行捕获,以获得各卫星信号的参数粗估结果,接着利用WRELAX（Weighted RELAXation）技术,在空时二维空间中逐一估计出直达卫星信号和多径干扰的来向、码时延和幅度信息;并根据所估计到的参数来区分多径干扰和直达信号;此外,本文在进行二维参数估计时,根据捕获到的码时延的信息,限定码时延的搜索范围的方法显著降低了算法运算量.由于空时二维处理能够同时从空域和时域区分直达卫星信号和多径干扰,因此能够更好地实现多径干扰抑制.最后,通过仿真实验验证了本文算法较之传统多径干扰抑制算法的优越性.     

多径信号的Rake接收技术

对多路径传播条件QPSK扩频多径信号的统计特性进行了分析，给出了多径接收信号的包括和相位的概率分布特性，并在相干和非相干接收情况下，分析了多径信号的识别和获取方法；在此基础上，深入研究了导频辅助的相干Rake接收和M元正交调制的非相干Rake接收技术。     

基于多径信道的信号调制方式识别研究

数字信号调制方式识别技术研究是盲信号处理领域的热点研究问题之一，所以文中研究了基于多径信道的调制方式识别方法，通过盲均衡消除码间干扰然后进行分类识别，通过实验仿真结果分析可见该方法能够取得较高正确识别率，具有一定的实用价值。     

Strobe double phase estimator: a multipath mitigating technique for BOC signal in GNSS based on double phase estimator

Double phase estimator (DPE) is an unambiguous binary offset carrier (BOC) tracking algorithm for band‐limited receivers in Global Navigation Satellite Systems. Based on the strobe pulse method, the DPE was modified by introducing a strobe waveform in the prompt signal correlation process of the subcarrier phase lock loop in this paper.. This strobe DPE (SDPE) employs no additional correlators. Two different reference strobe waveforms and their receiving structures are provided. The performance of the SDPE is characterized according to the subcarrier multipath error envelope (SMEE) and the tracking jitter. Simulation results show that, relative to conventional DPE, the first waveform employed in this study provides a reduction in the SMEE area of 81.1% and 75.1% for BOC(1,1) and BOC(14,2) signal, respectively. The second waveform employed in this study provides a reduction in the SMEE area of 82.5% and 76.8% for BOC(1,1) and BOC(14,2) signal, respectively. They also both outperform the double estimator about 64.4% and 53.2% for BOC(1,1) and BOC(14,2) signal in the SMEE area. However, the SDPE experiences a loss of ?6 and ?7.25 dB, respectively, for two reference waveforms in terms of the post‐coherent signal‐to‐noise ratio, which impacts its tracking precision. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

差分信号时刻鉴别法的脉冲激光测距技术分析

高精度的脉冲激光测距系统一直都是激光测距领域的研究热点之一。测距误差的存在直接影响了激光测距精度的结果,利用差分信号时刻鉴别法的研究未见报道,因此对差分时刻判别法的研究具有重要意义。为了研究这一问题,对影响脉冲激光测距精度的因素进行了分析,可以认为幅度时间游动效应和上升时间游动效应产生的时间晃动是影响测距精度最主要的因素。通过分析可以看出,所设计的差分信号时刻鉴别电路能够有效提高测距精度,达到了设计要求。在实验测试中,差分信号时刻鉴别电路对70 m内不同距离的单次测距误差保持在9 mm以内,相比之下单端信号时刻鉴别电路的单次测距精度范围为[-12 mm,11 mm]。实验结果表明同单端信号单次测距误差相比,测距精度有了明显的提高。该方法可以为现有的如何提高脉冲激光测距精度技术提供参考价值。     

基于外差检测和前向拉曼放大的新型长距离相敏光时域反射仪

基于外差检测与前向拉曼放大相结合的思路,提出了一种能实现长距离传感并同时具备高空间分辨率和高信噪比(SNR)的新型相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)。讨论了如何优化入纤脉冲光和拉曼泵浦光功率,尽可能降低非线性效应对系统的不良影响,并在此基础上讨论了外差检测相比直接检测对系统性能的改善。实验证明,本文提出的Φ-OTDR传感距离可达到103km,为迄今报道的最长距离,空间分辨率为15.7m,SNR为7.89dB,其应用在管道防开挖现场试验中得到较好的验证。     

Blind multipath separation and combining technique for signal recovery

To achieve better mitigation of both cochannel interference (CCI) and intersymbol interference, a new structure using generalized estimation of multipath signals in conjunction with maximal-ratio combining diversity for wireless communications over multipath channels is introduced. In this structure, the signal replicas received from multiple paths are first independently produced by a bank of blind spatial filters and then constructively combined by a diversity combining receiver for final signal estimate. The new scheme can be applied on single antenna array or between multiple antenna subarrays. It will be shown, from both theoretical analysis and numerical experiments, that the new scheme provides both space diversity gains and path diversity gains while suppressing the CCIs.     

基于距离差分法消除天线测试多径干扰

在暗室中对天线进行测量时,来自暗室侧壁、后墙的多径干扰会影响测试精度。因此多径干扰成为影响天线测量精度的主要因素之一。为此,提出利用距离差分法消除天线测试时的多径干扰,达到去除多径干扰的目的。并通过数值仿真验证了该方法是行之有效的。     

基于软件无线电的GNSS干扰和多径监测系统设计

针对干扰和多径导致全球导航卫星系统(GNSS)不能精确、安全和可靠地提供位置、速度和时间服务等问题,分析了研制GNSS干扰和多径监测系统的意义,介绍了当前干扰和多径常用的检测方法,设计了一套针对当前四大导航系统(美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo和中国BDS)各信号带内以及附近频率的干扰和多径监测系统.系统基于软件无线电(SDR)思想,采用模块化设计,具有良好的功能扩展性和配置灵活性.根据不同干扰的特点,结合实际应用改进了其检测算法:采用能量阈值法检测不同形式的压制式干扰,采用基于捕获多相关峰法判别欺骗式干扰,采取基于最大似然准则的多径估计延迟锁定环(MEDLL)技术估计多径信号的参数.实验结果表明系统能够有效检测各种干扰和多径信号的存在,使用户获取其特征参数,为干扰源的定位、查处、排除、规避以及多径信号的抑制提供决策依据.     

基于多径指纹信号子空间的室内回环检测算法研究

移动机器人的SLAM过程中,相机追踪得到的位姿会产生误差。针对随着误差累积导致后续得到的轨迹和地图在世界坐标系中产生尺度漂移的问题,提出一种基于信号子空间的多径指纹的室内单站定位算法与视觉里程计定位算法进行融合用于回环检测。用基于格拉斯曼判别投影分析的无线电指纹定位算法对位置信息特征进行辨识,并且引入格拉斯曼投影尺度函数构建代价函数,将各位置空间进行离散化进而降低类间特征的相似性。仿真实验结果表明,无线电指纹重定位算法可以改善位置模糊问题,提高位置指纹鲁棒性以及辨识正确率,从而判断出机器人是否运动到之前某一位置附近从而消除累积误差。     

Optimization of multipath transmission path scheduling based on forward delay in vehicular heterogeneous network

In order to solve the problem that the data packets were out of order at the receiving end in the multipath transmission,which greatly reduced the transmission performance,an optimization algorithm was proposed for multipath transmission path scheduling based on forward delay in the vehicle heterogeneous network.The main idea of the proposed algorithm was to schedule data packets through a concurrent path according to the forward delay and throughput difference estimated by the sender.A simulation experiment was carried out on NS-3.The simulation results show that compared with the previous algorithm,the proposed algorithm has better performance than other algorithms in reorder-buffer-occupancy density (RBD) and throughput.The problem of out-of-order data packets at the receiving end is significantly reduced,and the total system throughput and network utilization have been improved.     

基于CUDA的宽带GNSS接收机信号处理加速技术

现有的实时GNSS软件接收机不能满足干扰监测型接收机的带宽需求。CPU计算能力不能满足宽带软件接收机的实时计算需求,提出了利用GPU加速接收机的实现方法。通过分析基带信号处理模块的各个子模块的计算量,对计算量大的模块用GPU进行合理的优化,提升了基带信号处理能力。将结果与CPU软件接收机的结果进行了对比,发现信号处理时间大幅度减少,满足了实时性的要求。此外,提出了GPU编程方面的一般性建议,有利于提高信号处理速度。     

UWB signal detection based on sequence optimization for dense multipath channels

In this letter, we propose a novel approach to UWB waveform design based on sequence optimization for the multipath transmission channel. The transmit waveform is made up of a train of delayed and scaled pulses, the amplitudes of which can be represented by a real-valued sequence. The waveform results in substantial improvement in energy capture (and thus performance) over the traditional rake receiver and the more recently proposed transmitted reference approaches with a simple receiver structure. The design exploits the rich multipath structure of UWB channels allowing improved energy capture.