摘要：基于同步地球轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星的机会源技术已被证明其在近岸海面高度测量中的应用潜力,但目前研究主要围绕可行性论证展开,极少开展全方位的测量性能评估.为此,从仿真和试验两个角度评估了信号带宽、非相干累加次数、信噪比及波形峰值跟踪算法对GEO卫星机会源海面测高性能的影响.评估结果表明当非相干累加次数和信噪比大于最优非相干累加次数和最优信噪比时,测高性能将不再显著提升.因此,通过选择最优非相干累加次数,以及设计合理的接收天线增益、射频增益及接收机带宽使信噪比大于最优信噪比对GEO卫星机会源海面测高至关重要.通过对比插值和拟合两种波形跟踪算法发现拟合法能提供比插值法更高的测量精度.利用北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号开展GEO卫星海面测高的试验评估.试验结果表明:在非相干累加次数大于10000、信噪比大于7 dB时,北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号可分别提供精度约为0.20 m和0.10 m的海面高度.针对GEO卫星多频或多通道传输特点,提出了基于信号频谱合成提高海面测高精度的方法.当利用中卫1号卫星10个通道信号进行合成时,插值法和拟合法的仿真测距精度分别为3.50 cm和0.69 cm.

摘要：阐述了GNSS信号捕获过程中非相干能量累加的两种检波方式的实现原理,利用雷达检测理论对两者的性能进行了分析对比与数值计算,给出了两种检波方式的性能曲线。提出了两种相干累加时间与累加次数的选取方法并进行了仿真,该方法和仿真结果可作为GNSS系统信号捕获与跟踪过程方案设计的参考依据。仿真结果还表明,平方律检波方式相比于包络检波方式,在能量累加性能上要略差,差值在0.5 dB以内。

摘要：当前,我国北斗卫星导航系统已处于为全球用户提供定位服务的阶段,实现对新体制信号的快速捕获,可以有效提高接收机的定位性能。围绕北斗系统B1C信号的捕获问题进行研究,针对B1C信号捕获模块在设计中遇到的算法复杂度高、兼容性差、硬件实现难、硬件资源占用大等问题,提出一种基于BPSK-like捕获的改进方法,在单边带处理算法上进行了一定的优化设计。经仿真验证,该方法能有效实现对B1C信号的捕获,捕获性能满足实际应用需求。

摘要：为了更快的捕获高动态GPS C/A码,研究了一种基于并行匹配相关与快速傅里叶变换(FFT)相结合的GPS信号捕获算法。分析了部分相关器长度和FFT点数对捕获性能的影响,及相关损失与最大多普勒频移和相关器长度的关系。实验仿真及硬件验证表明:该方法能够充分利用并行算法的优点,设计策略可以灵活配置硬件资源,能够快速实现动态范围±10 kHz的初始捕获,进而通过使用非相干累加适用于微弱信号检测。

摘要：高动态GPS接收机中,扩频信号捕获是系统的关键技术.由于系统的高动态特性,使GPS信号产生较大的载波多普勒频移和伪码多普勒频移,加大了信号捕获的难度.若采用通常的滑动相关捕获,需要很长的捕获时间;采用传统的全匹配滤波器结构,消耗的硬件资源太大.为提高捕获性能,分析了一种改进的折叠匹配滤波器并采用相干累加和非相干累加相结合的快速捕获方法,对GPS信号进行码相位的并行捕获,详细介绍了基于FPGA的具体实现.

摘要：在机载GNSS-R海面风场反演应用中,针对反射信号通常采取1 ms的相干积分和1 000次的非相干累加,但相干积分时间的选择并没有经过充分的讨论,尚不明确1 ms是否为最佳的相干积分时间,低海况时1 000次的非相干累加结果在时延功率曲线拖尾处仍存在明显噪声,难以满足观测灵敏度需求。针对这两个问题,通过比较不同相干积分时间处理后的信噪比,并从机载几何关系与散射功率分布的角度分析并论证了最佳相干积分时间为1 ms;针对不同的海况,以时延功率曲线拖尾处最终的信噪比为评判标准,给出了具体的相干-非相干累加方案,仿真结果表明,低海况时的信噪比提升了7～16dB。