一种测量非相干扩频应答机时钟准确度的新方法

简要介绍了扩频测控系统中非相干扩频测距的原理,针对在轨飞行器非相干扩频应答机频率准确度难以准确测量的问题,提出了一种基于星地帧周期固定差统计的卫星时钟准确度的测量方法,编制了下行测量帧解析工具,对卫星实时下传的测量帧数据进行解算,并结合实测距离进行分析处理,推算出应答机实时频率准确度,一定程度上实现了对在轨飞行器时钟系统的健康诊断。     

一种提高应答机伪码非相干测距精度的方法

为了解决伪码非相干测距技术应用于应答机时精度低的问题,分析了伪码非相干测距误差及模糊的产生机理,提出了依据码相位的连续性,采用基于比较前后码相位的方法来解距离模糊.该方法算法简单,实现容易,实际测试结果表明,其精度与相干测距相当,使得伪码非相干测距技术在应答机中得以工程化应用.     

卫星扩频测控相干与非相干测量机制研究

卫星扩频测控体制可采用相干与非相干2种模式实现测速和测距.相干模式通过使用相参应答机进行相干转发,能够获得较高的测量精度;非相干模式则通过卫星从上行信号提取所需信息之后,独立形成下行信号,地面接收后实现解算来完成测量工作.主要针对这2种模式测速与测距的基本原理进行研究.     

低速非相干扩频信号的快速同步方法研究

为了降低低速非相干扩频信号的同步时间,提出了一种分阶段的同步方法。该方法将整个同步过程分为伪码搜索与捕获、频率细估计、伪码跟踪、定时和载波相位跟踪几个阶段。其中前2个阶段采取了并行处理方法,在降低处理时间的同时提高了可接收的信号动态范围;后续各个阶段的处理充分利用了前面处理已经获知的同步信息,进一步减少了信号的同步时间。仿真和FPGA实测结果表明,该同步方法可实现低速非相干扩频信号的快速同步,与传统同步方法相比,同步速度可提高一个数量级。     

统一扩频测控体制的初步探讨

分析了我国航天测控面临的新问题、新要求和现行航天测控体制的局限性，对新的统一伪码扩频测控体制进行了初步的描述和设计。     

非相干扩频捕获的匹配滤波器参数分析

在直接序列扩频传输系统中,接收端通常利用匹配滤波器实现扩频信号的初始捕获,扩频码同步时匹配滤波器的输出信噪比是决定捕获性能的一个重要因素。针对非相干直接序列扩频信号,通过理论推导和仿真验证得到了匹配滤波器输出信噪比与载波频差、扩频比以及匹配滤波器参数之间的关系,该结论可以为匹配滤波器的设计提供依据。     

非相干扩频接收机伪码跟踪环设计及FPGA实现

伪码跟踪环的设计是实现非相干扩频接收机的关键环节。为了实现非相干扩频接收机的伪码跟踪,设计了能量归一化的延迟锁定跟踪环,给出了环路的实现结构及环路参数的计算方法。分析了非相干扩频的特点,指出环路设计的关键点,在此基础上阐述了码环鉴别器、环路滤波器、超前滞后码发生器的设计及实现方法,并给出一套具体的实现参数。Modelsim仿真结果及FPGA实测数据表明所设计的环路能对伪码进行精确跟踪。     

非相干测距技术在无人机测控中的应用

在无人机测控系统中,通常采用相干测距技术。相干测距技术原理简单,但是会对无人机测控系统带来一些问题。通过数学公式推导,给出了非相干测距原理的数学公式,并进一步推导了非相干测距的具体实现的数学公式,给出了非相干测距的性能指标。通过具体设计,在无人机测控系统实现了非相干测距,很好地解决了相干测距带来的问题。     

卫星扩频测控体制研究

介绍了USB微波统一测控系统、连续波测量系统、GPS原理。对中低轨卫星扩频测控采用的测控体制作了相应的论述与设计。提出中低轨卫星测控采用星地上下行信号相干(包括载波相干、伪码相干)方式,使星上应答机发射的下行频率与地面站发射的上行频率同步,消除星地钟差,完成卫星的测速、测距以及遥测遥控任务,并阐述了星地扩频测控设备的组成和工作原理。     

航天扩频测控系统中非相干伪码测距跳值问题分析及对策

介绍了扩频测控系统中非相干伪码测距的原理,针对航天测量船在海上校飞过程中出现的非相干伪码测距跳值问题进行了分析与研究,并从测量船测控设备软件和参数设置等方面提出了解决措施.     

直序扩频系统中扩频码同步技术的研究

针对扩频通信中伪随机序列的快速捕获问题,文中提出了扩频信号快速捕获方法,来解决低信噪比条件下伪码序列的捕获问题.首先对直接扩频通信系统的基础理论做了探讨,而后重点研究了两种基带扩频信号同步捕获方案--序列相位搜索捕获法和不连续相位滑动相关法,序列相位搜索捕获法主要适用于m序列码周期较短的情况,而不连续滑动相关法则克服了...     

测距m序列扩频码的快速捕获算法

针对测距m序列扩频码,提出一种快速捕获方法。假定m序列发生器的移位寄存器个数为r,该方法首先根据连续接收的一段长度为r的序列,通过一个寄存器状态解算器,推算出发送完这段序列后m序列发生器寄存器的状态,并将本地m序列发生器的寄存器状态置为该状态。接收机接收上述长度为r的序列,再接收一段长度为2r-1的序列后,本地m序列发生器开始工作,并与接收的m序列进行相关运算和相关性判定。若相关性超过某一阈值,判定结果为"相关",则捕获成功,否则继续重复上述过程,直到判定结果为"相关"为止。出现不相关情况的原因是作为解算器输入的上述一段长度为r的序列包含误码,以r=20为例,其概率仅为1-0.980 2=0.019 8,也就是说,这种方法一次捕获成功的概率为0.980 2。     

多进制扩频信号的伪码周期盲估计

针对低信噪比条件下多进制扩频信号伪码周期检测与估计的问题,提出了一种基于多进制扩频信号功率谱二次处理的新方法。该方法首先对多进制扩频信号求取功率谱,接着将所得到的功率谱作为输入信号再求其功率谱,所得到的二次功率谱将在伪码周期整数倍处出现尖锐的脉冲,通过检测这些尖锐脉冲间的距离就可以估计出多进制扩频系统的伪码周期。理论分析和计算机仿真表明,该方法可以有效地估计出多进制扩频信号的伪码周期,且每条伪码传输的信息比特数越少,算法的估计性能就越好。     

多径环境下的直扩信号伪码周期估计

针对低信噪比条件下多径直接序列扩频(直扩)信号伪码周期估计的难题,拓展了先前提出的单径环境下基于信号功率谱二次处理的方法,提出了在低信噪比条件下多径环境中直扩信号的伪码周期估计的二次谱算法.该算法首先对多径直扩信号求取功率谱,然后将所得到的功率谱作为一输入信号求其第二次功率谱,所得二次功率谱将在伪码周期整数倍处出现代表信号存在的尖峰脉冲,通过对这些尖峰脉冲闻的距离进行检测就可以获得多径直扩信号伪码周期参数的检测估计.理论分析和计算机仿真结果表明:该算法可以有效地估计出多径环境下直扩信号的伪码周期,且估计性能和多径环境密切相关.     

高动态条件下伪随机码信号相关函数研究

在扩频接收机中,受发射机和接收机之间的相对运动和时钟频率不稳定等动态因素的影响,接收伪码和本地伪码之间会存在一定的频移。本文推导并验证了频移条件下的伪随机码信号相关函数及其均值公式,在此基础上分析了频移对伪随机码信号相关函数的影响,包括主瓣展宽、峰值移位和损耗等现象。本文的结论为高动态接收机伪码同步技术提供了理论基础。     

卫星测控系统中伪随机码测距方法分析

目前,扩频技术发展迅速且广泛应用于各种通信系统中。比较详细地讨论卫星测控系统中利用伪随机码来测距的几种方法。结合实际情况对这几种方法进行分析比较,在现有技术设备条件下得到了一种比较理想的伪随机码测距方法—星上处理伪随机码测距。     

航天测控系统中伪码测距精度分析

伪码测距以其较长的无模糊距离和较高的测量精度的显著优势,广泛应用于航天测控系统中。依据伪码测量原理,并结合工程经验数据,通过分析星地伪码测距系统的具体实现结构,研究了系统中各误差源引入的随机误差和系统误差,其中以星地伪码测距设备引入的测量误差作为重点,并对主要误差源伪码跟踪环路进行了较为深入的剖析。     

Multiuser cyclic shift keying spread spectrum underwater acoustic communication

Aiming at the problem of low data rate and high receiver complexity of existing direct sequence spread spectrum code division multiple access (DS-CDMA),a novel code division multiple access (CDMA) using cyclic shift keying (CSK) signaling,namely CSK-CDMA,was proposed for multiuser underwater acoustic communication.The proposed method used the cyclic correlation characteristic of spread spectrum signals with M-ary modulation to provide a higher data rate than conventional.Passive time reversal technology was employed to suppress inter-code interference between users and the co-channel interference.The quasi-orthogonality of spread spectrum code was used to improve the processing gain.Multiuser communications are demonstrated with lake experimental recorded data under the condition of 5.27 km distance and complex multipath interference.The data rate is 39 bit/s/user for 6 users with bit error rate around 10^-2～10^-4.     

基于Simulink的直接序列扩频通信系统仿真设计

以Matlab提供的可视化仿真工具Simulink搭建直接序列扩频通系统仿真模型,利用Simulink对直接序列扩频通系统的发射机模块和接收机模块进行仿真设计,通过传输过程中各个波形和频谱变换图,研究直扩系统误码率、信噪比和扩频增益的关系。在给定的仿真条件下,运行测试仿真模型,结果表明,该系统信噪比较高,性能较好,且在误码率保持不变的情况下,增加直扩通信系统的扩频增益可以增加输出端的信噪比。