一種適用于遙測(cè)測(cè)距信號(hào)的新型碼跟蹤環(huán)
發(fā)布時(shí)間:2021-12-30 21:32
遙測(cè)測(cè)距技術(shù)采用再生偽碼作為上行鏈路信號(hào)。針對(duì)飛行器現(xiàn)有碼跟蹤環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、低信噪比條件下環(huán)路跟蹤性能差的問(wèn)題,提出了一種新的基于鎖相環(huán)的碼跟蹤環(huán)結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了環(huán)路的信號(hào)處理流程。該結(jié)構(gòu)降低了環(huán)路實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,改善了低信噪比條件下的相位測(cè)量精度,仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了方法的有效性和穩(wěn)定性,較現(xiàn)有方法在信噪比為-10 dB時(shí)能提高1. 5×10-3個(gè)碼片的精度,適合遙測(cè)測(cè)距技術(shù)。
【文章來(lái)源】:電訊技術(shù). 2020,60(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
遙測(cè)測(cè)距原理圖
式中:Pr為測(cè)距信號(hào)功率,Pc為載波功率,兩者的和為總發(fā)射功率;d"PN(t)為地面發(fā)射信號(hào)dPN(t)的延遲表示形式,,其中dk為±1偽碼,p(t)為周期為T(mén)的濾波成形信號(hào);Δθ(t)為上行信號(hào)的載波跟蹤誤差;n(t)為雙邊功率譜密度為N0/2的高斯白噪聲。傳統(tǒng)DTTL將中相積分器的輸出和同相積分器輸出的時(shí)鐘信號(hào)相乘獲得誤差信號(hào),考慮兩個(gè)噪聲干擾信號(hào)相乘存在平方損失,且信噪比越低平方損失越大;又因?yàn)樵偕鷤未a時(shí)鐘為±1交替的已知序列[4],BepiColombo探測(cè)器將該±1時(shí)鐘碼元代替同相積分器的輸出值,與中相積分器的輸出值γk相乘獲得誤差信號(hào),文獻(xiàn)[11]指出該替換的誤差可以忽略不計(jì)。CTL將誤差信號(hào)做累加處理并輸入環(huán)路濾波器,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的定時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整直至跟蹤到碼片定時(shí)。
圖3給出了本文提出的偽碼同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,該系統(tǒng)由同相積分支路和CTL構(gòu)成。同相支路的結(jié)構(gòu)和功能保持不變,通過(guò)CTL反饋的時(shí)延信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整積分區(qū)間,恢復(fù)上行PN序列vk;新型的CTL實(shí)質(zhì)上采用發(fā)展成熟的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu),該新型CTL結(jié)構(gòu)利用了偽碼信號(hào)?PN(t)與時(shí)鐘信號(hào)?RC(t)高度相關(guān)的特性[13],將載波跟蹤環(huán)路的Q路輸出與一測(cè)距時(shí)鐘頻率的復(fù)信號(hào)珟ω(t)相乘,經(jīng)低通濾波器濾除高頻部分,送入鎖相環(huán)中對(duì)碼片定時(shí)進(jìn)行跟蹤。由于取代了DTTL結(jié)構(gòu),因此,理論上同樣不存在平方損失的問(wèn)題,且誤差信號(hào)不在相鄰碼片之間提取。2.3 碼跟蹤環(huán)信號(hào)處理流程分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CCSDS建議的再生偽碼測(cè)距性能分析[J]. 丁溯泉,李海濤. 宇航學(xué)報(bào). 2011(10)
[2]用于再生偽碼測(cè)距時(shí)鐘恢復(fù)的新型碼片跟蹤環(huán)性能分析(英文)[J]. 張朝杰,金小軍,郁發(fā)新,金仲和. Journal of Southeast University. 2007(02)
[3]孫子定理在復(fù)合偽碼測(cè)距中的應(yīng)用[J]. 王彬. 無(wú)線電工程. 2004(08)
博士論文
[1]星載高精度測(cè)距與時(shí)間同步技術(shù)研究[D]. 王竹剛.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心) 2017
[2]再生偽碼測(cè)距技術(shù)及實(shí)現(xiàn)研究[D]. 金小軍.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3558998
【文章來(lái)源】:電訊技術(shù). 2020,60(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
遙測(cè)測(cè)距原理圖
式中:Pr為測(cè)距信號(hào)功率,Pc為載波功率,兩者的和為總發(fā)射功率;d"PN(t)為地面發(fā)射信號(hào)dPN(t)的延遲表示形式,,其中dk為±1偽碼,p(t)為周期為T(mén)的濾波成形信號(hào);Δθ(t)為上行信號(hào)的載波跟蹤誤差;n(t)為雙邊功率譜密度為N0/2的高斯白噪聲。傳統(tǒng)DTTL將中相積分器的輸出和同相積分器輸出的時(shí)鐘信號(hào)相乘獲得誤差信號(hào),考慮兩個(gè)噪聲干擾信號(hào)相乘存在平方損失,且信噪比越低平方損失越大;又因?yàn)樵偕鷤未a時(shí)鐘為±1交替的已知序列[4],BepiColombo探測(cè)器將該±1時(shí)鐘碼元代替同相積分器的輸出值,與中相積分器的輸出值γk相乘獲得誤差信號(hào),文獻(xiàn)[11]指出該替換的誤差可以忽略不計(jì)。CTL將誤差信號(hào)做累加處理并輸入環(huán)路濾波器,從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的定時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整直至跟蹤到碼片定時(shí)。
圖3給出了本文提出的偽碼同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,該系統(tǒng)由同相積分支路和CTL構(gòu)成。同相支路的結(jié)構(gòu)和功能保持不變,通過(guò)CTL反饋的時(shí)延信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整積分區(qū)間,恢復(fù)上行PN序列vk;新型的CTL實(shí)質(zhì)上采用發(fā)展成熟的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu),該新型CTL結(jié)構(gòu)利用了偽碼信號(hào)?PN(t)與時(shí)鐘信號(hào)?RC(t)高度相關(guān)的特性[13],將載波跟蹤環(huán)路的Q路輸出與一測(cè)距時(shí)鐘頻率的復(fù)信號(hào)珟ω(t)相乘,經(jīng)低通濾波器濾除高頻部分,送入鎖相環(huán)中對(duì)碼片定時(shí)進(jìn)行跟蹤。由于取代了DTTL結(jié)構(gòu),因此,理論上同樣不存在平方損失的問(wèn)題,且誤差信號(hào)不在相鄰碼片之間提取。2.3 碼跟蹤環(huán)信號(hào)處理流程分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CCSDS建議的再生偽碼測(cè)距性能分析[J]. 丁溯泉,李海濤. 宇航學(xué)報(bào). 2011(10)
[2]用于再生偽碼測(cè)距時(shí)鐘恢復(fù)的新型碼片跟蹤環(huán)性能分析(英文)[J]. 張朝杰,金小軍,郁發(fā)新,金仲和. Journal of Southeast University. 2007(02)
[3]孫子定理在復(fù)合偽碼測(cè)距中的應(yīng)用[J]. 王彬. 無(wú)線電工程. 2004(08)
博士論文
[1]星載高精度測(cè)距與時(shí)間同步技術(shù)研究[D]. 王竹剛.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心) 2017
[2]再生偽碼測(cè)距技術(shù)及實(shí)現(xiàn)研究[D]. 金小軍.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3558998
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