伽利略搜救信号处理关键技术研究与实现

中轨道搜救系统采用中轨道卫星星座，与原有的COSPAS-SARSAT搜救系统相比，具有定位精度高、覆盖范围广、信号传输速度快和双向互动式通信的特点。伽利略搜救系统是其重要的组成部分，对其搜救信号处理关键技术的研究具有重要的理论价值和现实意义。本书以研制伽利略搜救系统本地用户终端站的信号处理设备为背景，系统地研究了伽利略搜救信号处理的关键技术，并给出了相应的FPGA实现方法，可供从事该领域研究和分析的工程师、教师、学生等使用。

董智红，女，博士，北京印刷学院信息工程学院讲师，主要研究方向为信号与信息处理、数字半色调图像处理、智能硬件、远程操控、现代通信前沿技术等。

第1章 绪论
1.1 伽利略搜救系统简介
1.2 搜救信号处理分析
1.3 关键技术指标
第2章 搜救信号处理方法与基本流程
2.1 引言
2.2 搜救信标信号格式
2.3 接收信号数学描述
2.4 搜救信号处理方法
2.4.1 基于纯载波的信号预检测与参数预估计方法
2.4.2 基于位帧同步的信号检测与参数初估计方法
2.4.3 信标信号的解调解码与载噪比估计方法
2.4.4 FOA和TOA的联合ML估计方法
2.5 搜救信号的基本处理流程
2.5.1 单通道信标信号的基本处理流程
2.5.2 单通道信标信号FPGA实现框图
2.6 本章小结
第3章 信号预检测与参数预估计算法及实现
3.1 引言
3.1.1 相参积累
3.1.2 恒虚警判决
3.2 信号预检测与参数预估计算法处理流程
3.3 抽取滤波器的设计
3.4 信号预检测算法参数的选取
3.4.1 信标信号的频谱特性
3.4.2 检测门限
3.4.3 信号积累长度
3.4.4 噪声基底范围
3.4.5 判决策略
3.5 频率估计精度的改善方法
3.5.1 窗函数的选择
3.5.2 面积重心法
3.6 FIR低通滤波器的设计实现
3.6.1 参数设计
3.6.2 FPGA设计的实现
3.7 其他问题的解决措施
3.7.1 信号串扰的抑制
3.7.2 单信标多检问题的解决办法
3.8 信号预检测与参数预估计算法性能仿真验证
3.9 信号预检测与参数预估计算法FPGA的实现
3.10 本章小结
第4章 信号检测与参数初估计算法及实现
4.1 引言
4.2 信号检测与参数初估计算法处理流程
4.2.1 需考虑的问题
4.2.2 处理流程
4.3 信号检测与参数初估计算法的关键参数设计
4.3.1 体积重心法
4.3.2 数据位宽的搜索范围和步长
4.3.3 时延维的相关长度和步长
4.3.4 检测判决参数
4.4 信号检测与参数初估计算法性能仿真验证
4.5 信号检测与参数初估计算法FPGA的实现
4.6 本章小结
第5章 解调解码与载噪比估计算法及实现
5.1 引言
5.2 搜救信号解调解码算法设计
5.2.1 载波锁相环
5.2.2 位同步环
5.2.3 曼彻斯特解码
5.3 BCH译码算法设计
5.3.1 BCH译码的流程
5.3.2 计算伴随式
5.3.3 计算差错多项式
5.3.4 求差错位置
5.4 载噪比估计算法设计
5.4.1 算法原理
5.4.2 参数选择
5.5 解调解码与载噪比估计算法性能仿真验证
5.5.1 误码率统计结果
5.5.2 载噪比估计性能
5.6 解调解码与载噪比估计算法FPGA的实现
5.7 本章小结
第6章 FOA和TOA联合极大似然估计算法及实现
6.1 引言
6.2 信号特征参数对估计算法的影响
6.2.1 信标信号特征参数
6.2.2 参数估计算法解析
6.3 FOA和TOA联合极大似然估计算法
6.3.1 FOA和TOA联合极大似然估计算法的关键参数设计
6.3.2 FOA和TOA联合极大似然估计算法性能仿真验证
6.3.3 FOA和TOA联合极大似然估计算法FPGA的实现
6.4 本章小结
第7章 伽利略搜救信号处理设备的实测性能
7.1 引言
7.2 虚警概率测试
7.3 处理容量测试
7.4 载噪比估计精度测试
7.5 检测概率和误码率测试
7.6 TOA和FOA估计精度测试
7.6.1 指标测试
7.6.2 能力考查
7.7 本章小结
参考文献