扩频通信系统相位的捕获与跟踪技术

本文讨论扩展频谱通信系统中有关相位的捕获与跟踪技术问题，道德在扩频通信系统原理的基础上结合实际系统中的应用条件，详细分析了捕获的方法、性能特点，给出了比较适用的2种捕获与跟踪原理图。理论分析与实验结果表明，所采用的分析方法和捕获方案是可行的。     

一种扩频接收机的设计分析

基于直接序列(DSSS)扩频通信原理,阐述了直接序列扩频接收机的组成和工作原理,对解扩解调部分进行了详细设计,给出了关键模块的原理和实现方法;尤其对扩频信号的自动增益控制、伪码捕获、伪码跟踪、载波跟踪以及定时同步等电路进行了细致论述,并说明了注意事项;最后,给出了硬件实现方式和测试数据。设计采用低成本的现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)实现,具有灵活性强、速度快等特点,而且通过工程应用证明了设计是正确可行的。     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中，长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题，且具有较大的特殊性，本文提出了一种基于倍速率／倍周期关系短码引导 实现长懒快步捕获的原理，并详细讨论了由此演化而来的倍速率／同周期快捕引导方法，分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系，提出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。     

分段极性相关法估计DS-BPSK信号参数

介绍了一种分段极性相关的方法,并将其应用于DS-BPSK信号的多个参数估计和伪码捕获。该方法首先通过计算分段相关值的极性序列之间的相关值来估计基带码元极性,然后对分段数据进行平滑以提高信噪比条件,最后再估计伪码序列位数、码片宽度和伪码序列值等参数。仿真结果表明,该方法在输人信噪比R_(SN)=-17 dB条件下,可以同时估计DS-BPSK信号的多个特征参数,也可以进行伪码的快速捕获。     

伪码扩频航天测控体制设计

在分析伪码扩频的可行性和工作原理的基础上，介绍了伪码扩频测控系统的构成和工作过程，设计了伪码扩频信号的调制方式、解调过程和信号的帧结构，探讨了伪码的捕获和跟踪方式。研究结果表明，伪码扩频测控体制具有抗干扰、低截获、信号隐蔽、测距精度高等优点，能够满足未来我国深空测控的需要。     

伪码测距中码跟踪环的FPGA实现

码跟踪环的设计是伪码/载波相位联合测距系统的一个关键环节.分析了伪码跟踪环路的结构,利用查表法、二阶环路分别对NCO和环路滤波器等关键部分进行了设计,并给出了相应的电路结构.系统仿真与FPAG片上测试结果表明,实现了伪码准确、实时跟踪,跟踪到的伪码相位误差小于载波相位的周期长,设计的跟踪环具有一定工程应用价值.     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中,长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题,且具有较大的特殊性。本文提出了一种基于倍速率/倍周期关系短码引导实现长码快速同步捕获的原理,并详细讨论了由此演化而来的倍速率/同周期快捕引导方法,分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系,指出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。     

DS／SS系统伪码相位精密跟踪技术的研究

本文在扩频信号数字化后采用相磁、中频累积和视频累积法求累积值然后求伪码相位差的基础上,提出了在输入信噪比条件下精确估计伪码相位差的处理方法：利用这套方法,不仅可以完成伪码相位的跟踪任务,而且还便于信号的数字化处理,同时可使电路的调试和维修简便化。     

利用FFT实现长码的直接捕获

在卫星导航系统中,普遍采用了长码扩频信号。长码扩频信号具有很强的抗干扰和保密能力,实现长码的快速直接捕获对于导航系统的军事应用和发展卫星定位系统具有重要意义。利用FFT计算可以使多次的时域伪码相位的循环相关处理转换为频域的一批乘法处理,单次计算即可获得一批相关结果,进而可加快长码的搜索和捕获速度。通过对多种基于FFT的方法进行比较,提出了适于工程应用的实现方式,并利用实际工作环境对设计进行了实际验证,结果表明该处理方法能够实现预期的目的,可以满足工程需要。     

测控链路相关干扰的Simulink动态仿真

以Matlab/Simulink为平台,对无人机测控链路的相关干扰进行建模与仿真。利用Simulink通信系统仿真工具箱,对链路的发射端、接收端、信道和第3方干扰机进行了系统的搭建,模拟了测控链路的整个工作过程,仿真了在动态的相关干扰情况下链路的性能。结果表明,接收端最终的输出与干扰机发射的数据基本一致。在非合作条件下,干扰机在特定情况下能够牵引测控链路目标接收机的伪码跟踪环,阻断测控链路的正常工作。     

伪码在大动态多普勒条件下的快速捕获

本文讨论了在大动态多普勒条件下实现伪码快速捕获的原理，对比传统的伪码捕获方法，提出了一种快速捕获算法，并结合可编程逻辑器件（FPGA），给出了可行的方案。     

伪码扩谱连续波雷达及工程实现

采用伪码调相正弦调频连续波体制的雷达能获得较好的距离分辨力和速度分辨力,同时还具有近区回波抑制能力，该体制用于近程战场侦察雷达有明显优势。本文介绍其工作原理和工程实现中的几个问题。     

DS-UWB信号参数估计的自相关算法

利用DS-UWB信号周期平穗的特性,根据DS-UWB信号与高斯白噪声在自相关域上的差异,提出了一种DS-UWB信号参数估计的自相关算法.该算法可以在自相关积分时间不同的情况下,准确地估计DS-UWB信号伪码周期和伪码码片宽度,为下一步实现DS-UWB信号的细微特征分析提供了参考.理论分析和仿真实验都证明了该方法在低信噪比下非常有效.     

伪码族复合连续波信号的多分辨率特性分析

针对战斗部动爆破片数量多、速度变化范围大、破片分布范围广、测量分辨难度高的问题, 该文设计了一种新型的伪码族复合连续波信号。该信号在具有图钉型的模糊函数的基础上, 具有多分辨率的特性, 能很好地满足测量需求。文中详细分析了这种信号的相关特性、模糊函数特性, 并指出了信号存在的问题, 对信号选型、数量选择和使用情况给出了建议。分析结果表明, 该信号能够有效地用于战斗部动爆破片测量, 对复杂波形设计和提高雷达性能具有重要意义。      

伪噪声码产生新方法

伪噪声编码通信一直是通信技术的主流，但是同时具有良好的自相关性和互相关性的伪噪声码族并不很多。针对这一问题，提出了一种新的伪噪声码的产生方法。通过理论和仿真分析。证明了它具有良好的相关性，是一种实用性很强的伪码序列。     

基于FPGA的GPS实时伪距测量新方法

同步检测是伪距测量的重要组成部分,本文提出了一种兼顾可靠性和实时性的同步检测方法。该同步检测方法结合前导码比特匹配、奇偶校验,提高检测实时性;通过加强同步状态持续有效条件、利用前导码的周期性,提高检测可靠性。进一步将该同步检测方法与多通道并行C/A码跟踪结合,给出了一种实时伪距测量新方法,并在FPGA上实现了该伪距测量方法。仿真结果证明了本文提出的同步检测方法具有低误检测率、延时短的优点;对基于本文提出的伪距测量方法的GPS实时接收机进行定位测试,测试结果显示硬件接收机能够实现有效定位,表明提出的伪距测量方法能够为定位提供实时、准确、稳定的伪距信息。      

短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计

针对短码、周期长码直扩信号在不同的时延下伪码序列估计问题,提出了一种基于奇异值分解的盲解扩算法.在已知信息码元速率和伪码周期条件的前提下,算法首先把接收到的直扩信号按照一定长度进行分段构成相关矩阵并对此矩阵进行奇异值分解得出信号子空间,然后根据信号子空间和伪码序列的模糊关系,利用求解的模糊酉矩阵和特定约束条件(如m序列)去其模糊性,最终估计出伪码序列.仿真结果表明,该算法不仅解决了在不同的时延下估计伪码序列带来的问题,而且具有稳定性高、在低信噪比条件下有良好的估计性能等优点.     

强干扰下非线性放大器对伪码测距性能的影响研究

高功率放大器(HPA)作为高精度伪码测距系统中发射链路的重要组成部分,会将非线性失真引入到信号中,影响导航信号的测距精度。在干扰信号存在的条件下,放大器引入的幅频失真和相频失真也更加复杂。通过理论推导和仿真分析,研究干扰条件下的非线性特性对伪码测距的影响,给出了放大器工作在不同工作点下的伪码测距误差结果。研究结果对实际工程有一定的参考价值。     

直扩信号伪码周期的谱检测

针对低信噪比直扩信号（DS／SS信号）的伪码（PC码）周期截获的难题,提出了一类基于信号功率谱二次处理的新方法,理论分析和计算机模拟表明,该类方法在较低的输入信噪比条件下能良好地工作。     

基于PMF-FFT的高动态长伪码捕获实现

针对突发扩频通信系统中高动态条件下长码捕获实现困难的问题,提出了一种基于部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。介绍了PMF-FFT捕获算法的原理和基于PMF-FFT的捕获过程,给出了包括FPGA芯片选型和板级设计在内的硬件平台设计。详细给出了算法的FPGA实现,重点对匹配滤波器和并行FFT模块的算法优化、工作原理、参数选择以及具体的程序设计进行了说明。Matlab仿真结果表明,基于PMF-FFT的捕获方法在高动态条件下能够实现长码的高概率捕获,最后在硬件平台上进行了FPGA程序捕获性能的测试验证,测试结果与仿真结果基本一致。