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.pdf

1、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

2、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。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴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

3、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。⑵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