高動(dòng)態(tài)直擴(kuò)信號(hào)載波同步技術(shù).pdf

1、本文以擴(kuò)頻測(cè)控為背景，主要研究大多普勒頻移下的載波同步問(wèn)題。在高動(dòng)態(tài)環(huán)境中，由于飛行器與地面站之間存在較大的徑向速度，使地面站接收信號(hào)載波產(chǎn)生較大的多普勒頻移，高達(dá)幾十kHz甚至上百kHz。載波同步和碼同步是擴(kuò)頻接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，是正確解調(diào)數(shù)據(jù)信息的前提。但大的載波多普勒頻移使用于碼同步檢測(cè)的相關(guān)峰值大大減小以至于接收機(jī)難以檢測(cè)到同步碼，并使鎖相環(huán)路難以實(shí)現(xiàn)對(duì)載波的捕獲和跟蹤，嚴(yán)重影響了接收機(jī)的數(shù)據(jù)解調(diào)。 本文主要討論在大的載波

2、多普勒頻移條件下載波的同步技術(shù)，并對(duì)傳統(tǒng)的擴(kuò)頻接收機(jī)中碼捕獲模塊和載波同步模塊提出改進(jìn)措施，設(shè)計(jì)了高動(dòng)態(tài)環(huán)境下載波同步的整體方案。整個(gè)載波同步過(guò)程分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段實(shí)現(xiàn)對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)的快速捕獲，在捕獲到碼相位的同時(shí)使環(huán)路的殘留頻差不影響碼跟蹤環(huán)的正常工作，即為載波頻率的粗捕階段；第二個(gè)階段進(jìn)一步降低環(huán)路的殘留頻差，使鎖相環(huán)路得以快速鎖定，即為載波頻率的細(xì)捕階段；第三個(gè)階段為鎖相環(huán)的跟蹤階段。 對(duì)于載波頻率的粗捕，本文先研究了一

3、種基于FFT的部分相關(guān)的擴(kuò)頻信號(hào)快捕法，并在此基礎(chǔ)上利用匹配濾波器的快速相關(guān)能力，提出一種基于FFT的分段匹配濾波相關(guān)的改進(jìn)算法，提高了捕獲速度，減少了捕獲時(shí)間。同時(shí)還分析了FFT譜分析的扇貝損失和數(shù)據(jù)調(diào)制的影響，提出了改進(jìn)措施以增加檢測(cè)概率。最后引入二次插值對(duì)算法作進(jìn)一步的改進(jìn)以減小頻率估計(jì)誤差，且計(jì)算量并沒(méi)有較大的增加。 對(duì)于載波頻率的細(xì)捕，本文采用將FFT頻譜分析技術(shù)與鎖相環(huán)技術(shù)相結(jié)合的方法，以FFT引導(dǎo)環(huán)路實(shí)現(xiàn)對(duì)載波頻率