多径信道下扩频导航信号跟踪性能研究

针对扩频导航信号多径信道下信号跟踪性能,分析了时延小于一个码片的多径信号对导航信号伪码相位和载波相位跟踪误差的影响,并建立跟踪环路的数学模型,在考虑多径信号的基础上分析了混合信号相位跟踪的数学模型,分析了混合信号下伪码跟踪环和载波相位跟踪环相位跟踪的性能.在数学模型分析的基础上,对伪码相位跟踪和载波相位跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相埘直达信号伪码相位和载波相位时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.关键字:多径信道;伪码跟踪;载波跟踪;跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相对直达信号伪码相位和载波相痊时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.     

GPS考虑副瓣的多径跟踪误差研究

研究了在考虑副瓣情况下的GPS多径码相跟踪误差和载波相位跟踪误差以及不同早减迟间距的影响。基于非相关早减迟延时锁定环和反正切载波跟踪环,得出了由一般形式的误差解析表达式导出的码相和载波相位跟踪误差曲线。计算机仿真表明:在不同段中,跟踪误差包络内部曲线形式是不同的;C/A码自相关副瓣对较长时间相对多径延时的码相和载波相位跟踪误差有影响;采用窄相关器不仅可以减小码相位跟踪误差,也可以减小载波相位跟踪误差。     

噪声干扰源角跟踪技术的研究

自卫式噪声干扰机装载于被保护平台,因此噪声干扰与目标回波来自同一方向,从角跟踪原理分析,单脉冲雷达可以通过跟踪噪声源达到跟踪目标的目的.为了减小单脉冲雷达的测角误差,保证其不间断作战,本文针对产生测角误差的主要原因,提出了一种增加脉冲调制电路和调整中放、视放带宽的方法,对该方法中调制脉冲宽度、中放带宽、视放带宽几个重要参数的选择进行了仿真研究.仿真结果表明:该方法可以有效地减小单脉冲雷达跟踪噪声源的测角误差.     

动态和噪声环境下伪码和载波联合测距算法研究

在分析伪码和载波跟踪环性能的基础上,给出了跟踪环路的最优带宽.根据实时估计的信噪比动态的更新环路带宽,减小噪声带来的跟踪误差.针对载体的动态性利用AFC算法快速得到多普勒频率,并利用载波辅助伪码跟踪环路,可以在较窄的环路带宽下跟踪高动态的扩频信号,从而可以很好地抑制宽带噪声,提高跟踪精度.理论分析和仿真表明,该方法能有效改善环路的动态性能和跟踪精度,满足系统要求.     

TCM-8PSK短包高速跳频接收机的快速载波同步

通过对典型载波同步环路的分析与比较,提出一种新型的适用于TCM-8PSK短包高速跳频接收机的快速载波同步环路.对2种鉴相器(基于逐幸存处理(PSP)的鉴相器、锯齿形鉴相器)与2种环路滤波器(一阶环、二阶三型环)分别组合得到的4种环路结构的误比特率(BER)进行仿真,结果表明在短包传输方式以及AWGN信道条件下,基于PSP的鉴相器结合一阶滤波器的环路结构具有最佳BER性能.利用Monte Carlo算法得到该环路的相位误差统计信息,并对原鉴相器的鉴相特性曲线进行改进,减小了由相位误差产生的环路噪声.改进后的鉴相器结合一阶滤波器的新载波同步环路便于硬件实现,在最大载波频偏为1‰倍符号率以及中频信号通过信噪比为5～15dB的AWGN信道条件下,BER较理论值损失0.4～1.5dB,而较原环路提升0.5～1.5dB.该仿真结果与硬件实际测量结果一致.     

π/4DQPSK抗噪声性能仿真与分析

基于π／4DQPSK调制方式,利用均衡技术减小码间干扰,以及提高系统抗噪声性能的方法,在加性高斯白噪声（AWGN）信道中,对存在相位漂移的情况下的π／4DQPSK系统的抗噪声性能,以及存在码间干扰时和通过均衡后系统的抗噪声性能,并同理论值进行了比较分析研究。仿真结果表明迫零均衡能够有效地减小码间干扰,很好提高系统的抗噪声性能。     

扩频系统中低复杂度多径消除技术研究

为了消除扩频系统中的多径干扰,文章基于稳态零点不变的原则对多径估计延迟锁相环(MEDLL)进行研究及改进.文中给出了伪码跟踪环路的结构框图,并建立了多径干扰下环路的数学模型.在只考虑一路多径干扰信号的情况下分析了多径干扰信号对环路鉴相特性的影响.文中介绍了MEDLL,在保持环路稳态零点不变的情况下提出了零点不变估计延迟锁相环(ZFMEDLL),并将其相对于常规DLL、窄带DLL和MEDLL在稳态相位误差性能、噪声性能和实现复杂度方面进行了仿真比较.结果表明,ZFMEDLL相对于MEDLL在多径消除性能上有很大改进.     

基于自适应比特调制的无线通信信道均衡算法

5G无线通信信道受到空间介质多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致无线通信信道的均衡性不好,误码较多.为了提高5G无线通信质量,提出了一种基于自适应比特调制的无线通信信道均衡算法.根据无线通信信道的多途时变衰落特性构造信道模型,采用被动时间镜翻转技术重组多径无线通信信号,利用各多径信号的能量聚焦特性抑制码间干扰,实现信道输出端无线通信信号在同时刻同相位叠加;采用自适应比特序列调制方法获得通信信道的聚焦增益,对接收信号以波特率进行采样,使得调制脉冲冲激响应在时域和频域上同时得到扩展,实现信道均衡.仿真结果表明,采用该算法进行5G无线通信信道均衡设计,能有效抑制码间干扰,提高信号输出增益,降低通信的误码率,改善了通信质量.     

高速突发模式下π/4-DQPSK的相位捕获与跟踪

基于高速突发通信对同步时间的要求,提出了π/4-DQPSK调制信号的载波同步方案.根据最大似然估计原则,对一种数据辅助式快速相位捕获算法进行了深入研究.仿真表明,当信噪比不小于8dB时,该相位捕获算法仅需10个左右码元符号就能快速捕获载波相位;另外,通过相位旋转,将π/4-DQPSK变换成DQPSK信号解调判决,能带来4dB左右的解调增益,并可以将常用的QPSK载波跟踪环应用于π/4-DQPSK系统.     

对相位码雷达的移频干扰

相位码雷达信号具有辐射功率低,脉内有复杂的相位调制和处理增益高的特点,使电子对抗系统难以对它截获、分析和干扰。移频干扰是干扰相位编码雷达的一种方法。对移频干扰的计算机模拟表明,当干信比足够大时(幅度比约为3～5),移频干扰使巴克码的回波信号电平降低,在其两侧出现干扰峰。这些干扰峰随频移的增加呈有规律的移动。对于M序列码,移频干扰具有复盖干扰的效果。文中也研究了相位码子脉冲宽度、干扰与信号的相位差对干扰效果的影响。     

Design of the discriminator for tracking the loop under short-delay multipath interference

The traditional multipath eliminating methods have poor performance under short-delay multipath interference and therefore a discriminator constructing method for tracking the loop is presented. Firstly, from the analysis of the output characteristics for in-phase/quadrature-phase early, late, and prompt channels under the short-delay multipath, an improved late channel is constructed. The output of the loop discriminator is defined as the normalized function of the power difference between early and late signals. It made the error between the code phase of the direct signal and that of the local estimated signal is less than the pre-determined threshold. Theoretical analysis and simulation results show that, compared to traditional methods, the multipath mitigation technique based on the improved loop discriminator can suppress the code tracking errors produced by the multipath when the relative delay is less than 0.5 chip and effectively inhibits short-delay multipath interference, thus improving the tracking and measurement accuracy in navigation and docking systems.     

全球导航定位系统接收机的跟踪环路带宽设计

为实现全球导航定位系统(GPS)软件接收机对卫星信号灵活稳定的跟踪,采用非相干延迟锁定环和科斯塔斯环来实现伪码跟踪和载波跟踪;选择环路的带宽,利用最优化的设计理念,设计了GPS软件接收机的最优环路带宽,并且根据所估计的信噪比来确定跟踪环路的最优带宽,以达到总的误差最小.采用GPS卫星中频信号采样器采集实际的GPS数据,并通过Visual C及MATLAB进行了仿真实验,结果表明,接收机成功地跟踪上了7路信号,并以通道1中的数据计算出了同相和正交相信号,所设计的搜索和跟踪方法灵活有效,为接收机能够快速地对GPS信号实现捕获和跟踪提供了一定的保障.同时也使得GPS软件接收机对信号处理改用软件来实现,拥有了极大的灵活性.     

Continuous-Wave Interference Mitigation for Acquisition Method in Unified Carrier TT&C Systems

An interference mitigation for acquisition method, based on both energy center and spectrum symmetry detection, has been proposed as a possible solution to the problem of signal acquisition susceptibility to continuous-wave interference (CWI)in unified carrier telemetry, tracking, and command (TT&C) systems.With subcarrier modulation index as a priori condition, the existence of CWI is determined by comparing the energy center with the symmetric center.In the presence of interference, the interference frequency point is assumed and culled; sequentially, the spectral symmetry is used to verify whether the signal acquisition is realized. Theoretical analysis, simulations, and experimental results demonstrate that the method can realize the acquisition of the main carrier target signal with an interference-to-signal ratio of 31 dB, which represents an improvement over the existing continuous-wave interference mitigation for acquisition methods.     

高灵敏度微小卫星可变带宽接收机设计

针对微小卫星发射功率低、天线增益小的特点对星载测控应答机提出的高接收灵敏度及高动态范围要求,研究卫星接收机的实现方法.提出一种基于正交欠采样技术及全数字载波恢复环的可变带宽卫星接收机结构.在全数字载波恢复环的实现中,通过相干自动增益控制(AGC)来控制环路带宽,使得在高信噪比下的环路带宽增大,从而获得更佳的跟踪性能;在低信噪比下,降低环路带宽使得接收机有更高的接收灵敏度.经实验测试可知,在250 Hz环路带宽下,接收灵敏度为-144 dBm,动态范围达到80 dB以上.     

异步DS-CDMA系统盲空时信道估计及干扰抑制

采用噪声子空间技术进行异步DS-CDMA系统盲空时信道参数估计,同时利用了多径传播和接收机同步失调特性,使用一种修改的ULV更新算法进行噪声子空间跟踪。为了抑制多址干扰(MA I),提出一种基于投影的辅助矢量(PAV)算法。仿真结果验证了该算法的有效性。     

扩频通信同步系统中锁相环的设计

针对扩频通信系统的载波同步,提出一套完善的数字锁相环设计方案.该方案利用新颖的可控根法完成1~3阶模拟锁相环(APLL)环路参数设计,并实现从模拟域到数字域的转换,得到的数字锁相环(DPLL)的环路参数由单边环路噪声带宽BL和采样间隔T确定.分别对各阶数字锁相环的稳定约束、各种输入条件下的相位误差瞬态响应、稳态相位误差以及存在噪声时环路的跟踪性能进行理论分析,从而得到BL与T的选取原则.实验结果证明了分析的正确性和设计的有效性.     

改进的TMBOC调制信号闸波相关鉴相方法

为了实现卫星导航系统中时分二进制偏移载波调制信号的无模糊抗多径跟踪问题,提出一种基于闸波相关的改进鉴相方法．首先,将时分二进制偏移载波调制信号与偏移0.5个码片的W2形闸波和偏移0.5个码片的伪随机码分别进行相关;然后,将相关结果相乘,即可获得无模糊且对称性良好的码鉴相曲线．对所提方法得到的码鉴相曲线的性质进行了分析和实验仿真,结果证明: 这种方法实现简单,且得到的鉴相曲线基本具有较好的中心对称性,具有较强的抗多径能力,能够实现无模糊跟踪．所提方法相对于已有的闸波相关方法更加适合于时分二进制偏移载波调制信号的鉴相．     

多径瑞利衰落信道条件下补码键控调制性能分析

对高速无线局域网IEEE 802.11b的补码键控(complementary code keying，CCK)调制在多径衰落
信道条件下的性能进行了研究.推导了误码字率和误比特率闭合表达式.根据补码的结构和多径信道模型,
得出发送信号和接收信号的表达式；根据补码性质和解调规则,推导出码字相关器输出信号和输出信噪比
，以及多径衰落信道条件下的误码字率和误比特率表达式；再根据IEEE 802.11b标准的11 Mbps DSSS物
理层规范构建链路进行仿真,给出了理论曲线与仿真曲线.两者比较表明导出的公式较为准确