大多普勒频偏SOQPSK信号FFT引导COSTAS环载波跟踪技术

SOQPSK信号包络恒定、相位连续,拥有很高的功率、频谱效率,在卫星通信、深空通信、航空遥测等系统中具有广泛的应用前景.为保证SOQPSK信号能够适应上述系统较大的载波多普勒平移,本文提出一种FFT引导COSTAS环的SOQPSK信号载波跟踪技术.算法首先利用FFT粗略估计多普勒频率,将载波频偏牵引至较小的误差范围,再利用改进的COSTAS环跟踪载波残差及相位误差,进而实现了对大频偏SOQPSK信号载波的稳态跟踪.仿真结果表明,本文所提算法不仅能够跟踪大频偏载波,而且在小频偏时性能亦优于传统方法.     

电星卫星的自动跟踪系统

一、概述自动跟踪系统是探测和调整喇叭反射面天线指向偏差的装置。它接收从卫星进入天线的4080兆赫圆极化连续波信标信号,并通过检测该信号在天线馈线中传播的特点来求出天线指向和卫星实际方位之间的偏差。将该偏差转换成一组指向误差信号,用于天线指向系统中提供天线程序指向指命的精确校正或全自动跟踪(图1)。     

短波COFDM空、时、频系统迭代检测算法

短波信道是一个复杂的时变信道,多径效应、本振频偏、多普勒频移和时变衰落都为OFDM技术的应用造成了很大困难.本文设计的COFDM短波多天线接收系统,分别采用了多天线接收,串行级联卷积码(SCCC)编码,OFDM调制,可以分别达到空间、时间和频率上面的分集,从而改善了系统的性能.采用基于期望最大化(EM)算法与MAP译码算法相结合的迭代频偏、信道跟踪和信号检测算法.可以有效地克服短波时变信道的影响.计算机仿真结果表明,本文算法随着迭代次数的增多系统性能得到优化,而且,多天线系统比单天线系统有更好频偏、信道跟踪和信号检测性能.     

卫星天线跟踪技术特点分析

天线自动跟踪系统以卫星跟踪信号作为系统的反馈信号,通过跟踪技术使天线快速、准确地指向目标卫星。常用自动跟踪技术有程序跟踪、步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪技术,文章阐述了四种跟踪技术,并分析各自的优缺点。     

卫星发射接收天线的维护及恶劣天气对天线的影响与应急处理措施

卫星地球站发射接收天线系统包括天馈系统及自动跟踪系统。天馈系统是卫星地球站发射上行信号的必经通道，也是卫星地球站接收下行信号的关键设备。而自动跟踪系统是使地球站的发射接收天线(大型天线波束宽度较窄)在卫星存在摄动的情况下实时、准确地指向卫星的一套自动跟踪装置。     

改进的16QAM载波频偏估计算法

针对QAM相干光传输系统中载波频偏估计算法存在估计范围小、计算复杂度高的问题,提出一种基于训练符号的FFT频偏估计算法.利用训练符号相位信息消除部分采样信号调制相位,取该部分信号的幅角进行FFT变换,最终得到频偏估计值.消除了原频偏估计算法中除以4的运算,从而扩大了频偏估计范围,同时由于减少了FFT长度进而降低计算复杂度.仿真结果表明,改进后的算法在QAM相干检测系统保持较高精度的频偏估计情况下,其估计范围可以达到±50％符号速率.     

一种突发通信信号检测与频偏估计算法

提出了一种信号检测与频偏估计算法,通过对同步头做FFT变换来进行信号检测与频偏估计。与常规的算法相比,该算法不仅可以同时进行信号检测和频偏估计,而且可在较低信噪比、较大载波频偏和较大的信号动态范围内工作,适合于突发通信。在已有理论的基础上对算法进行了分析与仿真,仿真结果表明,32个符号同步头就可以有效地实现突发信号的检测和频偏估计。     

相控阵卫星跟踪系统搜索/捕获仿真研究

为了实现针对高速移动载体平台稳定的相控阵天线对卫星系统的自动跟踪。对二维相控阵天线自跟踪系统方案设计进行了说明,考虑到载体平台提供的引导信息与卫星真实方向之间存在一定偏差,使得系统不能直接进入自跟踪过程,需要首先根据引导信息对卫星信号进行搜索捕获,给出搜索过程的波位排列和能量检测理论以判断接收到信号是否是有效信号,捕获中采用单脉冲和差波束比幅测角和α-β滤波作为捕获过程跟踪滤波方案,并通过仿真分析了信噪比、波束指向误差对捕获过程收敛性能的影响。整个算法简易稳定,可以运用到高速移动平台的自跟踪系统,保证自跟踪的准确性。     

论船载卫星“动中通”跟踪系统

船载卫星自动跟踪系统,也有很多人称其为船载“动中通”系统。目前国际、国内市场的主流船载卫星自动跟踪天线系统无外乎C和Ku两种频段的系统。船载的“动中通”系统应用惯性导航技术、数据采集及信号处理技术、圆锥扫描技术、步进跟踪、GPS定位以及跟踪识别等技术来实现自动捕获目标卫星,并对卫星进行高精度的自动跟踪,从而获得连续稳定的卫星通信信号。     

抗干扰GPS接收机中角度、频偏和时延的联合估计及跟踪方法

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System ,GNSS）应用广泛，但是卫星信号很小，容易受到干扰。传统的使用功率倒置的方法使用空时级联的方式，只能对所有导航卫星形成一个波束，限制了干扰的抑制性能。本文以GPS为例，提出了一种基于空时联合处理的多天线抗接收机的结构。在捕获阶段，先利用子空间分解求出干扰空间，进行投影后利用GPS信号结构实现角度和小数倍频偏的联合估计，从而分别对每颗卫星做波束形成，提高了干扰抑制能力。在跟踪阶段，在单天线跟踪环路的基础上增加角度跟踪环路，实现同时对角度、频偏、时延的跟踪。与已有的基于空时联合处理的方法相比，本文方法在不降低性能的前提下降低了实现复杂度。数值仿真结果表明，捕获阶段角度估计性能得到了提升，捕获概率增大，抗干扰能力也较传统的功率倒置方法有了大幅提升。      

大频偏下直接序列扩频系统的码捕获技术

关于大频偏下直接序列扩频系统的码捕获,一般的处理方法是在直扩信号中引入导频信号,接收端通过对导频信号的处理进行频偏估计,并消除频偏对PN码相关值的影响(典型的有“全球星”卫星移动通信系统)。然而,依据现代军事通信低截获、低检测性的要求,这种插入导频法已不再适用于军事通信。为解决此问题,文章介绍了直接序列扩频系统的一种新型码捕获技术即利用FFT消除频偏对PN码相关值影响的串并相关捕获,并进一步深入、具体的分析了这种捕获系统的原理,研究了此种捕获算法在加性高斯白噪声信道条件下的性能。     

一种基于信标的移动卫通相控阵波束跟踪算法

提出并实现了一种利用卫星信标信号来实施基于相控阵天线的波束跟踪算法。该方法适用于采用相控阵天线技术的各种卫星"动中通"天线,克服了卫星信标信号强度弱,检测困难的弱点,提高了跟踪信噪比,同时采用了软件无线电方式解调可以提供最大的灵活性。跟踪算法的最大优点是没有任何陀螺仪的辅助,极大地提高了天线在各种极端运动环境下的适应能力。算法最终在自行研制的Ku波段相控阵移动卫星天线系统上获得验证。     

用FFT对8FSK信号进行解调方法的比较

随着DSP技术的发展,快速傅里叶变换(FFT)的应用越来越广泛。利用FFT算法对频移键控(FSK)信号进行频谱分布,通过比较FFT计算结果来确定信号的频率,可以实现对FSK信号的解调。采用MIL-STD-188-141A中的8FSK调制信号作为仿真信号,用MATLAB6.1对解调进行仿真。在提到的三种FFT的检测方案中,在没有频偏的情况下,第一种要较好;但当有频偏存在时,第二种方法较好。     

卫星信标的用途及应用

卫星通信是当今通信领域重要的组成部分,它具有多址能力、网络灵活、能适应业务量和网络结构的变化、覆盖面积大、不受距离和地理条件限制等特点。天线系统是卫星通信地球站最具特色的设备,是地球站射频信号的输入输出通道。卫星通信地球站天线系统包括天线、馈源及伺服跟踪设备。伺服跟踪设备包括信标跟踪接收机、天线控制单元ACU、天线驱动单元等。地球站能否及时准确的对准卫星,除了伺服跟踪系统之外,关键的一个因素是卫星信标,卫星信标和卫星转发器一样,是通信卫星不可或缺的重要器件之一,信标发射与通信信号使用的转发器信道无关。本文主要介绍卫星信标的一些用途及应用。     

基于软判决反馈的载波频偏估计方法

卫星移动通信中,针对短突发独特字个数很少,传统的频偏估计性能差,导致载波跟踪性能严重下降的问题,提出了一种基于软判决反馈的载波频偏估计方案。在对接收短突发信号进行软判决反馈得到短突发信号的估计基础上,利用部分估计信号作为独特字,进行频偏估计,用于载波跟踪。仿真结果表明,提出的方案能较大地提高载波频偏估计性能。     

CAPS地面站天线跟踪卫星

地面站是卫星导航通信系统中必不可少的重要组成部分,具备接收、发射信号,监控卫星以及与地面通信网络通信交换等功能,地面站的大天线对星跟踪是卫星通信开展的基础。针对卫星地面站的重要性,介绍了CAPS(中国区域定位系统)位于北京的卫星通信地面站天线对星跟踪系统,利用该天线对准亚太I号卫星时的方位角、俯仰角以及系统AGC电平值分析了亚太I号卫星的运动轨迹,亚太I号卫星的漂移幅度在不断的增大。     

星载AIS信号的频偏估计

星载自动识别系统(AIS)中信号存在严重的多普勒频偏,影响信号的正确解调,而传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的频偏估计算法其估计范围无法满足需要.为此,提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法,通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负号,在此基础上对基于FFT的频偏估计算法进行改进,从而扩大频偏估计范围,实现对大的多普勒频移的估计.仿真和实验结果均表明,改进算法的频偏估计范围扩大为原来的2倍,具有很高的估计精度,十分接近修正后的克拉美罗界,且算法简单、易于实现.     

相控阵卫星跟踪闭环实验系统设计与实现

相控阵卫星跟踪系统是一个庞大、复杂的闭环系统,主要包含卫星及其发射信号、相控阵接收天线、基带信号处理单元、波束指向控制四个部分。为了解决卫星自跟踪系统在实验中对实时性的要求,降低测试成本和测试难度,设计了一套运动平台卫星自跟踪闭环实验系统。上位机完成了运动目标建模和波束指向控制功能,基于FPGA的四通道硬件板完成接收信号的产生,自跟踪基带数字板完成基带信号的搜索、测角和跟踪滤波,各部分之间通过SMA或串口进行连接。对每一部分作了理论分析和硬件设计描述,并在最后给出了测试结果,表明了演示系统的可行性和有效性。     

GEO卫星轨道倾角变大后天线跟踪方法研究

针对某使用GEO卫星组网的卫星应用系统,由于GEO卫星寿命末期燃料不足,不能进行南北保持控制,轨道倾角不断变大,地面桁架式天线采用步进方式跟踪卫星困难的问题,研究提出天线的程序跟踪模式,并制定控制天线跟踪卫星的策略,即档位结合频度的控制策略。通过试验确定了最佳控制档位和频度,在实际应用中证明了该方法的有效性和优越性,解决了桁架式天线在卫星寿命末期准确跟踪GEO卫星的难题。     

移动多媒体广播卫星同频网的频率同步方法

本文提出了一种用于中国移动多媒体广播(CMMB)卫星单频网的频率同步方法.该方法利用信标中同步序列的时域相关进行初始频偏估计,利用OFDM符号中连续导频的频域相关进行频偏跟踪.通过闭环的方式控制卫星下行信号的频率,将所有信号的频率锁定到基准频率上,从而保证了全网的频率同步.实验结果表明,该方法具有较高的精度和稳定性,可以很好的满足系统的需求.