近年來,高超聲速飛行器作為開發(fā)臨近空間的重要載體得到了飛速發(fā)展,高超聲速飛行器在臨近空間飛行時,測控鏈路中的載波信號不僅會產(chǎn)生大多普勒頻偏,且由于飛行器的機動飛行,多普勒頻偏還存在很高的變化率,嚴重影響測控通信可靠性。另外飛行器表面與空氣摩擦導(dǎo)致空氣分子電離產(chǎn)生參數(shù)動態(tài)變化的等離子鞘套,且研究表明,這種動態(tài)等離子鞘套會對信號產(chǎn)生寄生幅相調(diào)制效應(yīng)。除此之外,在脈動壓力影響下,飛行器機載天線振動與信號耦合導(dǎo)致的信號相位跳變等都會對高超聲速飛行器可靠測控通信造成巨大挑戰(zhàn)。針對高超聲速飛行器的連續(xù)可靠測控通信需求,本文研究了高超聲速飛行環(huán)境下載波信號的快速捕獲與跟蹤方法。重點分析了高速飛行環(huán)境對載波信號同步的影響機理,其中包括大動態(tài)多普勒、動態(tài)等離子鞘套產(chǎn)生的相位噪聲以及天線振動相位噪聲的影響。基于上述機理分析,大尺度層面,開展了低信噪比、大動態(tài)多普勒兩者共同約束條件下的快速捕獲方法研究。小尺度層面,針對幅相抖動效應(yīng)影響條件下載波信號跟蹤速度與跟蹤精度相互矛盾的難題,分別開展了非線性載波跟蹤和平滑約束算法輔助的載波信號快速精確跟蹤方法研究。最后研究了高超聲速飛行環(huán)境下適應(yīng)性載波信號同步方法。本...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1飛行器機動飛行示意圖（左）和美國HTV飛行器產(chǎn)生的等離子鞘套（右）

第一章緒論第一章緒論.1研究背景與意義人類對速度的追求永無止境，近年來，隨著航天科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新型高速飛行器作為開發(fā)臨近空間資源的重要載體逐漸成為世界各個國家的研究熱點超聲速飛行器可以在距離地球表面20~100km的臨近空間以5Mach以上的速行[7]。....

圖2.4等離子體分層示意圖

1r等離子鞘套圖2.4等離子體分層示意圖為說明多層等離子體中電磁波的傳播過程，首先分析電磁波在單層均勻等離子體的傳播，示意圖如圖2.5所示。電磁波參數(shù)定義如下：En和Hn分別表示第n層電場分量和磁場分量。N表示分層數(shù)。第n層入射波的電場和磁場分量分別用Eni和....

圖2.5單層等離子體電波傳播示意圖

2r等離子體圖2.5單層等離子體電波傳播示意圖2.3.2天線振動相位噪聲產(chǎn)生機理及計算方法高超聲速飛行器和地面測控站之間的信息傳輸環(huán)境非常復(fù)雜，除了動態(tài)等離子鞘套以外還會受到其他干擾源的嚴重干擾。其中，高超聲速飛行器在飛行過程中必然會經(jīng)歷嚴重的空氣動力噪聲環(huán)境，另外發(fā)動機噴流噪....

圖4.4基于多普勒速率匹配的并行捕獲方法

e圖4.4基于多普勒速率匹配的并行捕獲方法接收到的測控基帶信號可以表示為201[2()]2()(),0dajftftrtabentt(4-29)其中，a表示常數(shù)值的符號幅度，b∈{-1,+1}是未知的傳輸比特信息....

本文編號：3936867