本文關(guān)鍵詞：通信測距及時間同步技術(shù)的研究

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【摘要】：隨著擴頻通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的時間同步的要求，基于擴頻通信原理的通信測距及時間同步技術(shù)在軍事、民用中廣泛應(yīng)用。越來越多的軍事裝備及手持終端系統(tǒng)要求具備高精度的時間同步功能。 論文首先研究了實現(xiàn)測距同步系統(tǒng)的非相干測距原理，詳細(xì)分析了利用兩個終端互發(fā)互收，解算出系統(tǒng)設(shè)備間的鐘差和距離，以及分析了系統(tǒng)模型的基本結(jié)構(gòu)。其次，詳細(xì)討論了依據(jù)香農(nóng)定理，用增加帶寬來提高系統(tǒng)抗干擾性來實現(xiàn)擴頻通信。以及偽隨機序列中，M序列，Gold序列的生成過程，和它們特性，給出了直擴系統(tǒng)的原理框圖，探究了系統(tǒng)模型的工作過程。 論文深入地研究了時間同步技術(shù)的具體算法，包括碼捕獲、碼跟蹤和載波跟蹤，是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵技術(shù)。在捕獲算法中，依次比較了串行、并行及串并行混合捕獲，最后采用了比較先進(jìn)的快速FFT捕獲技術(shù)。碼跟蹤算法中，具體研究了延遲鎖定環(huán)及碼鑒相器，在基于延遲鎖定環(huán)原理的基礎(chǔ)上實現(xiàn)碼相位的精同步。載波跟蹤中，具體研究了頻率牽引、FLL頻率跟蹤以及PLL相位跟蹤，實現(xiàn)載波頻率值的跟蹤，，載波相位的對齊，以及消除系統(tǒng)多普勒頻移的影響。 在系統(tǒng)設(shè)計上，采用FPGA+DSP來實現(xiàn)，F(xiàn)PGA使用的是xilinx的XC4VSX5，軟件是ISE12.3，邏輯語言是veilog+VHDL，與DSP芯片、上位機軟件一起完成偽碼信號的捕獲和跟蹤。該系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試，具有運算時間快、易操作和時間同步精度高等優(yōu)點。能夠初步實現(xiàn)ns級的時間同步。
【關(guān)鍵詞】：擴頻通信 通信測距 時間同步 FPGA
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN914.42
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 本文選題背景以及研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展進(jìn)展及成果12-13
• 1.3 本文主要工作13-15
• 第2章 測距時統(tǒng)技術(shù)相關(guān)方法的研究15-19
• 2.1 測距時統(tǒng)技術(shù)的基本原理15-17
• 2.2 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)17-19
• 第3章 偽碼同步原理19-29
• 3.1 擴頻通信技術(shù)的理論基礎(chǔ)19-20
• 3.2 擴頻通信的偽隨機序列20-27
• 3.2.1 M 序列21-22
• 3.2.2 M 序列的性質(zhì)22-24
• 3.2.3 Gold 序列24-26
• 3.2.4 Gold 碼的性質(zhì)26-27
• 3.3 直接序列擴頻系統(tǒng)27-29
• 第4章 測距時統(tǒng)技術(shù)的算法原理29-51
• 4.1 碼捕獲30-35
• 4.1.1 串行捕獲30-31
• 4.1.2 并行捕獲31
• 4.1.3 串并行混合捕獲31-32
• 4.1.4 捕獲算法選擇32-35
• 4.2 碼跟蹤35-42
• 4.2.1 延遲鎖定環(huán)的基本原理36-37
• 4.2.2 碼鑒相器的特性37-41
• 4.2.3 碼跟蹤環(huán)路結(jié)構(gòu)41-42
• 4.3 載波跟蹤42-51
• 4.3.1 載波跟蹤環(huán)路結(jié)構(gòu)43-44
• 4.3.2 頻率牽引44-45
• 4.3.3 FLL 頻率跟蹤45-48
• 4.3.4 PLL 相位跟蹤48-50
• 4.3.5 載波環(huán)路的監(jiān)測50-51
• 第5章 測距同步系統(tǒng)的設(shè)計51-68
• 5.1 FPGA 及硬件設(shè)計52-56
• 5.1.1 FPGA 的選型52-53
• 5.1.2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計53-56
• 5.2 FPGA 邏輯控制設(shè)計56-67
• 5.3 系統(tǒng)的操作及測試結(jié)果67-68
• 第6章 結(jié)論與展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐軍;謝澍霖;王衛(wèi)星;;航天擴頻測控通信系統(tǒng)中偽碼測距方法及精度分析[J];電訊技術(shù);2006年04期

2 譚述森;;導(dǎo)航衛(wèi)星雙向偽距時間同步[J];中國工程科學(xué);2006年12期

3 黃飛江;盧曉春;吳海濤;邊玉敬;;衛(wèi)星星間自主時間同步方法研究[J];計算機科學(xué);2008年09期

4 王崗;李莘;吳春邦;;星地雙向時間比對技術(shù)中偽距及其時刻的處理方法[J];空間電子技術(shù);2007年02期

5 葛萬成;相關(guān)法高抗干擾超聲波距離測量中的信號處理[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年01期

6 任松;李改芹;陳劍紅;;偽碼擴頻航天測控體制設(shè)計[J];信息與電子工程;2007年03期

7 馬宏;王元欽;陳谷倉;;編隊小衛(wèi)星間相對測距和時間同步方法研究[J];裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2006年02期

8 黃波;胡修林;王新模;;偽碼輔助載波星間自主測距技術(shù)[J];宇航學(xué)報;2010年06期

9 馬婷婷 ,魏晨曦;空間交會對接測量技術(shù)的發(fā)展[J];中國航天;2004年07期

10 黃波;胡修林;;北斗2導(dǎo)航衛(wèi)星星間測距與時間同步技術(shù)[J];宇航學(xué)報;2011年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 黃波;星間測距與導(dǎo)航衛(wèi)星自主定軌研究[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號：793415