多普勒頻率變化率快速最大似然估計輔助的高動態(tài)載波跟蹤環(huán)路
本文選題:載波跟蹤 切入點:高動態(tài) 出處:《電子與信息學(xué)報》2014年03期
【摘要】:高動態(tài)環(huán)境下接收信號含有較大的多普勒頻率及其變化率,傳統(tǒng)載波跟蹤方法難以在高動態(tài)應(yīng)力和跟蹤精度兩方面取得較好折中,針對這一問題該文提出一種多普勒頻率變化率快速最大似然估計方法,并利用估計值輔助載波跟蹤環(huán)路。首先指出了多普勒頻率及其變化率的最大似然估計可等效采用分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(FrFT)來實現(xiàn);其次,針對頻率及其變化率2維搜索運(yùn)算量大的問題,提出一種瞬時自相關(guān)與分段離散傅里葉變換(DFT)求相位差相結(jié)合的頻率變化率估計方法,根據(jù)粗估值可大大縮小搜索范圍;最后,利用估計值輔助載波跟蹤環(huán)路,降低動態(tài)應(yīng)力,提高跟蹤精度。理論分析與計算機(jī)仿真表明,在典型高動態(tài)參數(shù)條件下,輸入信噪比為-30 dB時,搜索運(yùn)算量降為原來的5.25%,輸出頻率的均方根誤差僅為8.46 Hz/s,和傳統(tǒng)載波跟蹤方法相比,靈敏度提高3 dB以上。
[Abstract]:In high dynamic environment, the received signal has a large Doppler frequency and its rate of change, so it is difficult to achieve a good compromise between high dynamic stress and tracking accuracy by traditional carrier tracking method.To solve this problem, a fast maximum likelihood estimation method for Doppler frequency change rate is proposed, and the estimator is used to assist the carrier tracking loop.It is pointed out that the maximum likelihood estimation of Doppler frequency and its rate of change can be realized by fractional Fourier transform (FrFT) equivalent.A frequency change rate estimation method combining instantaneous autocorrelation with phase difference of discrete Fourier transform (DFT) is proposed. The search range can be greatly reduced according to the rough estimation. Finally, the estimation value is used to assist the carrier tracking loop to reduce the dynamic stress.Improve tracking accuracy.Theoretical analysis and computer simulation show that when the input SNR is -30 dB, the search operation is reduced to 5.25 and the root mean square error of the output frequency is only 8.46 Hz / s, compared with the traditional carrier tracking method.The sensitivity is improved by more than 3 dB.
【作者單位】: 北京理工大學(xué)信息與電子學(xué)院;
【基金】:教育部博士點基金(20121101130001) CAST重點基金(201215) 北京市自然科學(xué)基金(4112051)資助課題
【分類號】:TN911.7
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1703055
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