發(fā)布時(shí)間：2017-06-07 13:03

  本文關(guān)鍵詞：低信噪比下CPM信號(hào)捕獲研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前衛(wèi)星通信技術(shù)比較成熟,通常采用的調(diào)制技術(shù)是二進(jìn)制相移鍵控,然而功率和帶寬雙重受限的現(xiàn)象使得新信號(hào)調(diào)制體制成為研究方向。為了提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)的有效性和可靠性,需要采用高效的調(diào)制技術(shù)。連續(xù)相位調(diào)制(CPM)技術(shù)具有恒定包絡(luò)、相位連續(xù)的優(yōu)良特性,能夠保證CPM調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性功率放大器后頻譜不會(huì)被擴(kuò)展。CPM技術(shù)的功率和帶寬利用率都很高,已經(jīng)被應(yīng)用到衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,如CPM信號(hào)中的SOQPSK信號(hào)已成為UHF衛(wèi)星通信軍標(biāo)MIL-STD 188-181、航空測(cè)遙系統(tǒng)IRIG 106-04標(biāo)準(zhǔn)的建議波形。在微弱信號(hào)、大多普勒頻移的環(huán)境下怎樣捕獲CPM信號(hào)是一個(gè)待解決的技術(shù)問(wèn)題。本文主要研究的內(nèi)容是采用成型偏移四相相移鍵控(SOQPSK)調(diào)制、m序列進(jìn)行擴(kuò)頻的衛(wèi)星信號(hào)捕獲技術(shù)。首先介紹了衛(wèi)星信號(hào)的格式;CPM調(diào)制技術(shù),著重討論了SOQPSK信號(hào)的形成過(guò)程和性質(zhì);擴(kuò)頻的理論基礎(chǔ),重點(diǎn)討論了直接序列擴(kuò)頻技術(shù),給出了m序列的產(chǎn)生器和特點(diǎn)。其次推導(dǎo)了基于最大似然估計(jì)的捕獲原理,指出其實(shí)質(zhì)可以理解為在多普勒頻率和碼相位兩個(gè)維度上進(jìn)行搜索,在此基礎(chǔ)上引出基于快速傅里葉變換(FFT)的捕獲方法,并且對(duì)相干積累(COH)、非相干積累(NCH)、差分積累(DFC)三種方法的統(tǒng)計(jì)量表達(dá)式進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)。同時(shí),通過(guò)仿真分析,比較了它們的捕獲性能,指出相干積累在提高信噪比增益方面的效果最好。然后,為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,給出了一種簡(jiǎn)化運(yùn)算量的方法,它可以顯著地減少FFT的運(yùn)算次數(shù),有效地降低了捕獲算法的計(jì)算量;再次對(duì)捕獲模塊輸出的多普勒頻率和碼相位的粗估計(jì)值進(jìn)行細(xì)化,實(shí)際仿真效果很好,能夠使細(xì)化的頻率和碼相位更加接近真值。最后提出一種圓周相關(guān)雙塊補(bǔ)零算法和改進(jìn)差分積累相結(jié)合的雙頻域捕獲方法,它既能夠克服導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息變化對(duì)統(tǒng)計(jì)量的影響,還能在微弱信號(hào)環(huán)境下工作;同時(shí),將本文算法與一篇文獻(xiàn)中的算法進(jìn)行了仿真對(duì)比,在相同的條件下,本文算法的捕獲時(shí)間是文獻(xiàn)中算法的七分之一,并且當(dāng)信噪比低于-22dB時(shí),本文算法的捕獲概率逐漸高于文獻(xiàn)方法。
【關(guān)鍵詞】：捕獲算法 圓周相關(guān)雙塊補(bǔ)零 連續(xù)相位調(diào)制 低信噪比
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 研究課題16-19
• 1.2.1 信號(hào)捕獲的必要性16-17
• 1.2.2 信號(hào)捕獲問(wèn)題的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)19-21
• 第二章 GPS仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)21-29
• 2.1 概述21
• 2.2 衛(wèi)星信號(hào)的簡(jiǎn)介21-22
• 2.3 調(diào)制及擴(kuò)頻技術(shù)22-26
• 2.3.1 恒包絡(luò)連續(xù)相位調(diào)制22-24
• 2.3.2 直接序列擴(kuò)頻24-26
• 2.4 仿真系統(tǒng)模型26-29
• 第三章 捕獲方法基礎(chǔ)理論研究29-43
• 3.1 基于最大似然估計(jì)的捕獲模型29-32
• 3.1.1 理論推導(dǎo)29-32
• 3.1.2 二維搜索32
• 3.2 基于FFT的捕獲算法32-43
• 3.2.1 FFT計(jì)算相關(guān)函數(shù)的原理33-34
• 3.2.2 積累方法34-39
• 3.2.3 捕獲涉及的幾個(gè)問(wèn)題39-43
• 第四章 捕獲方法性能分析43-55
• 4.1 相干積累仿真實(shí)驗(yàn)43-47
• 4.2 非相干積累仿真實(shí)驗(yàn)47-49
• 4.3 差分積累仿真實(shí)驗(yàn)49-50
• 4.4 減小運(yùn)算量、頻率和碼相位細(xì)估計(jì)50-55
• 第五章 無(wú)輔助的衛(wèi)星信號(hào)捕獲55-65
• 5.1 雙塊補(bǔ)零算法55-57
• 5.2 雙塊補(bǔ)零算法仿真分析57-58
• 5.3 算法的改進(jìn)58-65
• 5.3.1 改進(jìn)的差分積累58-60
• 5.3.2 雙塊補(bǔ)零算法與改進(jìn)差分積累結(jié)合方法60-65
• 第六章 總結(jié)和展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 作者簡(jiǎn)介73-74

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