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大动态深度扩频低复杂度伪码捕获技术研究

大动态深度扩频低复杂度伪码捕获技术研究

作者：罗婷婷北京理工大学

学位级别：硕士

随着通信技术的不断发展,低轨卫星通信系统由于其轨道资源丰富、体积小及研制周期短等优点,越来越受到人们的重视。具有保密性好、截获概率低、抗干扰能力强等诸多优点的直接序列扩频系统通常被应用于低轨卫星通信中。然而,由于低轨卫... 详细信息

随着通信技术的不断发展,低轨卫星通信系统由于其轨道资源丰富、体积小及研制周期短等优点,越来越受到人们的重视。具有保密性好、截获概率低、抗干扰能力强等诸多优点的直接序列扩频系统通常被应用于低轨卫星通信中。然而,由于低轨卫星角速度大,相对地面的径向速度和加速度也比较高,这些因素导致其与地面终端通信的难度增加。首先,由于低轨卫星相对地面不断运动导致扩频接收机接收到的信号相对本地伪码存在高达几十KHz甚至上百KHz的载波多普勒频偏;其次,由于低轨卫星与地面终端通信时往往具有隐蔽性要求,由直接序列扩频技术的原理可知,需要对发送信号进行深度扩频;此外,由于低轨卫星不断小型化的发展趋势,导致可用于星上信号处理的硬件资源及功率资源越来越有限。因此,大动态深度扩频条件下的低复杂度伪码捕获技术研究意义重大。本课题研究基于FFT频域并行捕获的直接平均法,着眼于解决深度扩频条件下的伪码捕获问题,该方法在大多普勒条件下同样适用。本文首先通过计算得到本课题的系统参数;然后分析并仿真验证了频偏对相关峰的影响,接着通过仿真得到FFT捕获时频率的步进量,并以此频率步进量为依据对FFT频域并行捕获算法进行仿真验证;接着介绍了本课题讨论的直接平均法的原理、算法流程,并在资源及符号速率一定的条件下比较了直接平均法与FFT捕获的性能差异;此外,本文对直接平均法的检测概率、虚警概率公式进行了理论推导并分别给出其理论及仿真曲线;最后,本文对直接平均法进行硬件实现,文中分别介绍了其硬件实现结构框图及其FPGA软件设计框图及原理,并给出通过两种捕获方法分别在理想条件下及本课题噪声条件下得到的相关峰chipscope截图。结果表明,当给定硬件资源及符号速率时,直接平均法可工作在深度扩频条件下,且捕获性能优于FFT频域并行捕获法。

关键词：卫星通信 FFT 频域并行捕获直接平均法检测概率虚警概率

基于StarFire星站差分GPS系统的精密静态解研究

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海洋测绘 2011年第5期31卷 4-8页

作者：杜强陆秀平肖振坤王春瑞邓凯亮 92292部队海军海洋测绘研究所 92493部队海军大连舰艇学院海洋测绘科学与工程系

针对StarFire星站差分GPS系统静态观测定位结果存在收敛和发散现象,提出了直接平均法、平均中位法和密度中位法以获取其精密静态解。平均中位法考虑了收敛和发散过程,其计算结果要优于直接平均法;但由于没有相应的收敛点和观测点定位模... 详细信息

针对StarFire星站差分GPS系统静态观测定位结果存在收敛和发散现象,提出了直接平均法、平均中位法和密度中位法以获取其精密静态解。平均中位法考虑了收敛和发散过程,其计算结果要优于直接平均法;但由于没有相应的收敛点和观测点定位模型,平均中位法获取的精密静态解存在一定的不确定性;基于观测值密度分布的密度中位法不需要确定收敛点和发散点,就能得到精密静态解。实例表明,当观测环境相对稳定,观测过程没有明显的收敛和发散现象时,直接平均法、平均中位法和密度中位法的精密静态解基本相同,密度中位法略优;当观测环境差,观测过程出现明显收敛和发散现象时,密度中位法最优,平均中位法次之。

关键词： StarFire星站差分GPS系统直接平均法平均中位法密度中位法精密静态解

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基于融合算法的无人机影像拼接缝消除研究

测绘与空间地理信息 2020年第1期43卷 202-204,208页

作者：黄军胜广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院

无人机影像在获取和拼接过程中,会有多种因素造成拼接缝。本文对影像拼接缝的特征进行了研究,并利用对应像素直接平均法和加权平均法对实验选取的拼接缝进行了处理比较,结果显示,基于直接平均法融合结果的两条拼接线虽然有所弱化,但肉... 详细信息

无人机影像在获取和拼接过程中,会有多种因素造成拼接缝。本文对影像拼接缝的特征进行了研究,并利用对应像素直接平均法和加权平均法对实验选取的拼接缝进行了处理比较,结果显示,基于直接平均法融合结果的两条拼接线虽然有所弱化,但肉眼仍然可见;使用加权平均法融合结果较好,但二者均存在重叠区域模糊的现象。

关键词：无人机影像拼接缝直接平均法加权平均法

大动态深度扩频低复杂度伪码捕获技术性能研究

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舰船电子对抗 2018年第6期41卷 104-107页

作者：罗婷婷中国电子科技集团公司第三十六研究所浙江嘉兴314000

在低轨卫星通信背景下,研究了基于快速傅里叶变换(FFT)频域并行捕获的直接平均法,着眼于解决大多普勒深度扩频条件下的伪码捕获问题。对直接平均法的性能进行定量分析,在大多普勒深度扩频条件下比较了直接平均法与FFT频域并行捕获的算... 详细信息

在低轨卫星通信背景下,研究了基于快速傅里叶变换(FFT)频域并行捕获的直接平均法,着眼于解决大多普勒深度扩频条件下的伪码捕获问题。对直接平均法的性能进行定量分析,在大多普勒深度扩频条件下比较了直接平均法与FFT频域并行捕获的算法复杂度;推导了检测概率、虚警概率的数学关系式及检测概率的理论及仿真曲线。结果表明,直接平均法适用于大动态深度扩频,且捕获性能优于FFT频域并行捕获。

关键词：直接平均法检测概率虚警概率