發(fā)布時(shí)間：2017-10-11 18:02

  本文關(guān)鍵詞：低信噪比高動(dòng)態(tài)下直擴(kuò)信號(hào)載波跟蹤技術(shù)研究

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【摘要】：擴(kuò)頻通信技術(shù)憑借良好的抗干擾性能和保密性能在現(xiàn)代測(cè)控通信系統(tǒng)中起著重要的作用,并廣泛應(yīng)用于航空航天和其它相關(guān)通信領(lǐng)域。在擴(kuò)頻通信中,跟蹤是實(shí)現(xiàn)精確同步的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)通信載體處在高頻段且進(jìn)行高機(jī)動(dòng)變軌運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的多普勒效應(yīng),使得接收端具有很大的多普勒頻偏、多普勒頻偏變化率以及二次變化率。同時(shí),當(dāng)發(fā)射功率和天線增益受限和在傳輸過(guò)程中受損時(shí),接收端的信噪比較低。當(dāng)高動(dòng)態(tài)和低信噪比共存時(shí),將會(huì)大大增加實(shí)現(xiàn)精確的載波跟蹤的難度。傳統(tǒng)的載波跟蹤算法主要是對(duì)動(dòng)態(tài)跟蹤性能和抗噪聲性能的折衷,在高動(dòng)態(tài)和低信噪比共存的條件下會(huì)出現(xiàn)跟蹤誤差較大或無(wú)法跟蹤大頻偏動(dòng)態(tài)變化的情況。本文主要圍繞直擴(kuò)系統(tǒng)在高動(dòng)態(tài)低信噪比條件下的載波跟蹤技術(shù)展開(kāi)研究,具體的研究工作和創(chuàng)新性成果如下:1.根據(jù)鎖相環(huán)的跟蹤精度高和鎖頻環(huán)的動(dòng)態(tài)跟蹤能力強(qiáng)的特點(diǎn),傳統(tǒng)的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法只是將兩種環(huán)路進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加,本文在此基礎(chǔ)上根據(jù)每次的跟蹤誤差引入權(quán)值對(duì)兩種環(huán)路的權(quán)重進(jìn)行調(diào)整,設(shè)計(jì)了基于權(quán)值動(dòng)態(tài)調(diào)整的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法。新環(huán)路采用混合環(huán)路濾波器結(jié)構(gòu),根據(jù)實(shí)時(shí)誤差進(jìn)行權(quán)值上的動(dòng)態(tài)增減,使跟蹤精度在一定程度上得到提高。仿真結(jié)果表明,與常規(guī)的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法相比,新環(huán)路在更低的信噪比條件下有著更好的跟蹤靈敏度,并在相同的信噪比時(shí)有更好的跟蹤精度。2.通過(guò)對(duì)信號(hào)參數(shù)理論進(jìn)行研究,基于卡爾曼濾波的思想設(shè)計(jì)了一種基于平方根無(wú)跡卡爾曼濾波的自適應(yīng)跟蹤環(huán)路。環(huán)路舍棄了傳統(tǒng)環(huán)路中的鑒別器模塊,直接將接收信號(hào)和本地復(fù)現(xiàn)信號(hào)的相干積分結(jié)果作為濾波器的觀測(cè)量,并利用濾波遞推過(guò)程中的新息序列引入自適應(yīng)漸消因子,同時(shí)對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行迭代更新,以便獲得更好的跟蹤精度。通過(guò)仿真分析,在靈敏度和跟蹤精度的性能上,新的環(huán)路優(yōu)于平方根無(wú)跡卡爾曼濾波和基于權(quán)值調(diào)整的鎖頻鎖相算法,表明了在高動(dòng)態(tài)低信噪比條件下有著良好的性能。
【關(guān)鍵詞】：擴(kuò)頻 高動(dòng)態(tài) 載波跟蹤 卡爾曼濾波
【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】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN914.42
【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15-23
• 1.1 論文研究的背景和意義15-16
• 1.1.1 研究背景15
• 1.1.2 選題的目的和意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)16-21
• 1.3 主要研究工作及內(nèi)容安排21-23
• 第二章 低信噪比高動(dòng)態(tài)條件下直擴(kuò)信號(hào)跟蹤的理論基礎(chǔ)23-31
• 2.1 引言23
• 2.2 直接序列擴(kuò)頻通信的基本原理及特點(diǎn)23-24
• 2.3 載波跟蹤算法的原理及衡量指標(biāo)24-26
• 2.3.1 載波跟蹤的原理24-26
• 2.3.2 算法的性能衡量指標(biāo)26
• 2.4 高動(dòng)態(tài)定義及對(duì)解調(diào)的影響26-29
• 2.4.1 高動(dòng)態(tài)及其引發(fā)的多普勒效應(yīng)26-29
• 2.4.2 多普勒對(duì)解調(diào)的影響29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 低信噪比高動(dòng)態(tài)條件下的鎖頻鎖相環(huán)路31-63
• 3.1 引言31-32
• 3.2 載波跟蹤環(huán)的鑒別器32-35
• 3.2.1 鎖相環(huán)鑒別器33-34
• 3.2.2 鎖頻環(huán)鑒別器34-35
• 3.3 載波跟蹤環(huán)路濾波器35-36
• 3.4 鎖相環(huán)跟蹤算法36-46
• 3.4.1 鎖相環(huán)動(dòng)態(tài)誤差分析37-40
• 3.4.2 仿真環(huán)境40-42
• 3.4.3 PLL的仿真及性能分析42-46
• 3.5 鎖頻環(huán)跟蹤算法46-54
• 3.5.1 鎖頻環(huán)動(dòng)態(tài)誤差分析46-49
• 3.5.2 FLL的仿真及性能分析49-54
• 3.6 基于權(quán)值動(dòng)態(tài)調(diào)整的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法54-62
• 3.6.1 算法原理54-56
• 3.6.2 判決因子的選取56
• 3.6.3 算法具體實(shí)現(xiàn)56-57
• 3.6.4 仿真結(jié)果及性能分析57-62
• 3.7 本章小結(jié)62-63
• 第四章 基于信號(hào)參數(shù)估計(jì)理論的載波跟蹤方案設(shè)計(jì)63-85
• 4.1 引言63
• 4.2 卡爾曼濾波的基本原理63-66
• 4.3 無(wú)跡卡爾曼濾波66-70
• 4.4 基于平方根無(wú)跡卡爾曼濾波的自適應(yīng)跟蹤環(huán)路70-79
• 4.4.1 平方根無(wú)跡卡爾曼濾波70-72
• 4.4.2 自適應(yīng)濾波72-75
• 4.4.3 跟蹤方案設(shè)計(jì)75-79
• 4.5 仿真結(jié)果與分析79-83
• 4.6 本章小結(jié)83-85
• 第五章 總結(jié)與展望85-87
• 5.1 論文總結(jié)85
• 5.2 研究展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 致謝91-93
• 作者簡(jiǎn)介93-94

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 田甜;安建平;王愛(ài)華;;高動(dòng)態(tài)環(huán)境下無(wú)數(shù)據(jù)輔助的擴(kuò)展Kalman濾波載波跟蹤環(huán)[J];電子與信息學(xué)報(bào);2013年01期

2 韓帥;王文靜;陳曦;孟維曉;;基于UKF準(zhǔn)開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)的高動(dòng)態(tài)載波跟蹤環(huán)路[J];航空學(xué)報(bào);2010年12期

3 盧輝斌;王偉偉;谷青川;;低信噪比高動(dòng)態(tài)條件下的載波同步技術(shù)[J];信息與控制;2010年04期

4 向洋;胡修林;;基于最大似然估計(jì)的高動(dòng)態(tài)GPS載波跟蹤環(huán)[J];電子學(xué)報(bào);2010年07期

5 程乃平,任宇飛,呂金飛;高動(dòng)態(tài)擴(kuò)頻信號(hào)的載波跟蹤技術(shù)研究[J];電子學(xué)報(bào);2003年S1期

6 田明坤,邵定蓉,程乃平,薛文芳;高動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)的一種設(shè)計(jì)方案[J];遙測(cè)遙控;2002年03期

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本文編號(hào)：1013941