扩频通信系统相位的捕获与跟踪技术

本文讨论扩展频谱通信系统中有关相位的捕获与跟踪技术问题，道德在扩频通信系统原理的基础上结合实际系统中的应用条件，详细分析了捕获的方法、性能特点，给出了比较适用的2种捕获与跟踪原理图。理论分析与实验结果表明，所采用的分析方法和捕获方案是可行的。     

大气光通信PAT子系统指标初步设计分析

分析了跟踪角速度，功率，跟踪精度等因素对大气激光通信系统中瞄准，捕获和跟踪子系统参数选择的影响，给出了波束发散角，扫描角范围，接收视场等主要参数的选择原则，对地面终端光通信系统设计背景提出了瞄准，捕获和跟踪了系统的相应指标。     

一种改进的“动中通”步进跟踪算法

研究了"动中通"的初始捕获、重捕获及跟踪算法。为了提高"动中通"系统的性能,针对系统中传统的初始捕获、重捕获及跟踪算法在捕获速度和跟踪精度之间的矛盾,提出了一种基于变步长的步进跟踪算法。该算法具有初始捕获及重捕获阶段搜索步长自动增大而系统转入跟踪后步长很小的特点。理论分析和计算机仿真结果表明:该算法在保持较低计算复杂度的前提下,能同时获得较快的捕获速度及较高的跟踪精度。     

GPS定位技术在航天器高动态导航中的应用问题研究

本文着重讲述了 GPS 系统在航天器动态导航中的应用问题，分析了航天器高动态环境下对 GPS 信号的捕获和跟踪所带来的影响。提出了 FFT 码快速捕获算法，以及二阶 FLL 与三阶 PLL 混合载波跟踪方案，并对码环和载波环的结构和参数的设计方法进行了说明。仿真结果和分析表明该方案能在航天器高动态环境下实现信号的快速捕获，且能较好地满足接收机动态性能和跟踪精度的要求。     

GPS基带信号处理方法综述

全球定位系统(GPS)广泛应用于导航、测量、应急通讯等领域,近年来对GPS卫星基带信号捕获跟踪过程的研究日益深入,为此对捕获和跟踪算法进行系统的总结和对比.根据数字中频信号与本地信号混频后的处理方式将捕获算法主要分为相干捕获、非相干捕获和差分相干捕获等,根据跟踪环路功能将跟踪算法分为载波跟踪和码环路跟踪,分别对捕获和跟踪算法进行对比;归纳近几年捕获和跟踪的改进算法,分析其优缺点.最后展望捕获和跟踪算法的发展趋势.     

扩频信号的捕获与跟踪

针对直接序列扩频信号,介绍了其发射和接收部分基本组成,给出了系统接收部分的具体设计框图。重点讨论了对扩频信号的捕获与跟踪的方法,其中包括扩频码的捕获与跟踪以及载波的捕获与跟踪。对各模块的性能进行了分析,提出了在高速信号处理板(以FPGA和DSP为基础)中对扩频信号的捕获与跟踪的实现方案。经工程验证,能够实现伪码同步和载波同步,解调出所需信号。     

DS／CDMA系统扩频序列相位捕捉电路的设计与实现

DS／CDMA系统接收机区别于常规通信系统的最大特点是首先需要解扩，而解扩的关键是本地地址码与发端地址码的同步。同步建立的过程，通常包括对信号的捕获和跟踪，而捕获是关键的第一步。本文结合实际中的应用条件，就相位捕获电路的实现方法及其中的关键技术进行了探讨和分析。     

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。     

空间移动平台信标光的地面模拟捕获与跟踪实验

采用TMS320LF2407A与TMS320DM642的双(DSP)新颖设计,运用卡尔曼预测模型实现了一种新型空间移动平台光通信的信标光扫描、跟踪控制系统.详细论述了系统的硬件、软件设计,给出不同实验条件下的信标光捕获时间,并分析了信标光捕获时间误差和减少捕获时间误差的方法.地面模拟空间移动平台信标光捕获实验表明,信标光捕获与跟踪精度高、扫描速度快,该实验系统具有很好的实用价值.     

TDRSS中频信号捕获与跟踪的数字化实现

本文对TDRSS中扩频码及载波的捕获跟踪系统做了数字化设计.介绍了其中的关键技术及算法,例如码捕获跟踪时的频域/时域二维序贯搜索捕获环与窄间隔超前、滞后数字延迟跟踪环;载波捕获跟踪的鉴频、鉴相算法相结合的自动频率、相位跟踪环.最后我们设计了基于Systemview与VHDL的软硬件系统仿真来验证方案的正确性及有效性.     

北斗B1C频点正交复用二进制偏移载波信号闸波设计方法

第3代北斗卫星导航系统中B1C频点信号将使用正交复用二进制偏移载波调制方式。为了增强北斗卫星导航接收机码跟踪环路的抗多径性能并且解决码跟踪中的模糊跟踪问题,该文针对正交复用二进制偏移载波调制信号QMBOC(6, 1, 4/33)提出一种双闸波码跟踪环路结构。根据理想的目标鉴相函数和二进制偏移载波调制信号自相关函数的特点分别设计出针对BOC(1, 1)和BOC(6, 1)信号的闸波,并在本地码跟踪环路中使用这两种不同的闸波分别与输入信号相关,最后将所得的两个相关函数进行加权合并以用于鉴相过程。计算机仿真结果表明所提方法不仅能够有效消除QMBOC(6, 1, 4/33)信号的模糊跟踪可能性,且能够大幅增强接收机的抗多径性能,其对应多径误差包络面积相比于现有的方法能够减少约33%。     

伪码测距中码跟踪环的FPGA实现

码跟踪环的设计是伪码/载波相位联合测距系统的一个关键环节.分析了伪码跟踪环路的结构,利用查表法、二阶环路分别对NCO和环路滤波器等关键部分进行了设计,并给出了相应的电路结构.系统仿真与FPAG片上测试结果表明,实现了伪码准确、实时跟踪,跟踪到的伪码相位误差小于载波相位的周期长,设计的跟踪环具有一定工程应用价值.     

中频数字化直接序列扩频接收机的实现

给出了统一信道直接序列扩频通信系统的中频数字化接收机的实现方案。采用该方案所实现的直接序列扩频通信系统的载波与伪随机码的捕获分别采用了FFT辅助捕获技术,载波的跟踪采用了数字CPAFC环路牵引,数字COST-AS环路精确跟踪技术,伪码跟踪采用的是数字DLL环路实现。系统中I通道采用可编程GOLD扩频,Q通道采用截断m序列直扩,并置截断m序列与GOLD码具有相同速率、倍周期的关系,以简化系统伪码的同步电路设计。最后,讨论了该系统应用于扩频测距时,测量数据的"置中值"处理方法。     

中频数字化扩频测距系统的实现

给出了统一扩频、统一信道模式的中频数字化扩频测距系统的实现方案。该系统的载波与伪随机码的捕获采用了FFT辅助捕获技术,载波的跟踪采用了数字CPAFC环路牵引、数字COSTAS环路精确跟踪技术,可以有效克服多普勒频移对系统性能的影响。GOLD码跟踪采用的是数字DLL环路,利用该扩频码与截断m序列之间具有的同速率、倍周期的关系,在GOLD码同步后引导截断m序列快速同步。讨论了实现1ns恒分辨率、误差为0.01chip的测距方法与测量数据的"置中值"链接方法。     

Decision-directed coherent delay-lock tracking loop forDS-spread-spectrum signals

The authors present a nonconventional joint data demodulation-pseudo-noise (PN) code tracking scheme for direct sequence (DS) spread-spectrum (SS) signals which solves problems of component imbalance and sensitivity with hardware simplicity and no performance degradation. An integrate-and-dump Costas loop is used for carrier recovery and data demodulation of the SS signal. Both data and carrier are then used to derive the baseband error signal of the code tracking loop. Moreover, a single passband correlator is used to perform the early-late correlation, leading to a hardware complexity equivalent to that of the tau-dither scheme, but without its loss in performance. Results of a thorough theoretical analysis of the system in an additive Gaussian noise (AWGN) environment are reported. They provide performance curves in terms of steady-state jitter and mean time to first lock loss. A superior jitter performance for low values of E_b/ N₀ with respect to a traditional noncoherent delay lock loop (DLL) is shown, along with the potential gain of Manchester coding upon the more usual NRZ format     

载波同步中数字锁相环的重构设计

针对以往载波同步锁相环中代码或设备不可继承、不可移植所导致的开发效率较低的问题,文中提出了以复用FPGA组件的形式重构载波同步锁相环的方案。该方案通过功能分解提取不同锁相环的共性模块、为功能模块映射合适算法并在FPGA中实现。该方法利用OCP协议封装接口生成FPGA组件,最终复用组件以构建新锁相环应用。仿真实验结果显示,组件复用率超过60%,证明了新方法的正确性和有效性。     

Modified tracking loop for DS spread spectrum systems

A nonconventional pseudo-noise (PN) code tracking loop for direct sequence (DS) spread spectrum systems is presented. It solves problems of component imbalance while maintaining hardware simplicity.<>     

HSP50210在软件无线电中的应用

同步是通信中的一个重要问题，他直接关系到数字接收机解调指标。利用数字COSTAS环HSP50210可以方便地实现载波同步和码元同步。文章介绍了HSP50210的主要性能特点和基本工作原理，重点分析了他的载波同步环及码元同步环。最后给出了HSP50210在软件无线电中的应用，展示了其强大的功能和良好的可编程性。     

Pseudonoise code tracking loop for a CDMA system with imperfect power control

In this paper, performance of a pseudonoise (PN) code tracking loop is analysed and simulated for a direct‐sequence/code‐division‐multiple‐access (DS/CDMA) system with imperfect power control in a multipath fading channel. A non‐coherent first‐order delay‐locked loop (DLL) is considered as a PN code tracking loop. Power control error is modelled as a log‐normally distributed random variable. The multipath fading channel is modelled as a two‐ray Rayleigh fading model that is typically applied to land mobile communication environments. The tracking performance of DLL is evaluated in terms of tracking jitter and mean‐time‐to‐lose‐lock (MTLL). From the simulation results, it is shown that for smaller discriminator offset, tracking jitter performance is improved while MTLL performance is degraded. It is shown that large power control error and heavy shadowing substantially degrade the PN tracking performance. Therefore, an accurate power control scheme is very essential to compensate for fading and shadowing for a DS/CDMA system. The extension of analysis to higher‐order loop models is very straightforward. The analysis in this paper can be applied to design the PN code tracking loop for a DS/CDMA system. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

三电平PWM整流器双闭环系统的设计与仿真

三电平PWM整流器多采用电压控制外环和电流控制内环组成的双闲环控制系统。电压外环的作用是根据直流电压Udc的大小决定三电平PWM整流器输出功率的大小和方向以及三相电流的给定信号。电流内环的作用是使整流器的实际输入电流能够跟踪电流给定,实现单位功率因数或功率因数可变。文中主要研究了三电平PWM整流器的系统设计,并进行了仿真。结果表明,所设计的双闭环系统具有良好的抗扰动性能,动态响应也得到了明显的改善。