DSSS数字接收机的AFC算法及其实现

介绍了一种零中频直接序列扩频(DSSS)数字接收机的自动频率控制(AFC)算法及其仿真和实现.该算法从残留载波跟踪解调环的鉴相信号中提取频偏信息,对下变频本振进行AFC,并且可根据对频偏的估计切换环路特性,使环路既有较大的捕获带宽,又具有较好的跟踪和滤波性能.该算法适用于无导频的直扩BPSK信号接收机,其特点是算法复杂度低,特别易于FPGA实现.     

跟踪接收机相位误差与天线跟踪误差关系的分析

在单脉冲自跟踪系统中，跟踪接收机作为核心控制单元，对天线的伺服跟踪性能起着关键作用。文章分析了船载卫通站在单脉冲跟踪方式下，跟踪接收机在解调跟踪误差信号时，因参考频率源与中频载波相位不一致而引入的误差对天线跟踪的影响，以及它在校相时的应用。     

AFC在低功耗GPS接收机中的应用

理论分析和仿真结果表明，非连续AFC应用于低功耗GPS接收机载波跟踪的方法，在间断式跟踪方式下，能有效的跟踪载波的频率。     

星载数字化TDRSS/USB双模应答机设计与试验

介绍了跟踪与数据中继星系统(TFDRSS)中用户星TDRSS/USB双模应答机的功能和组成,在传统USB应答机和扩频应答机的基础上设计了一种数字化的星载TDRSS/USB双模应答机,具有TT&C和TDR两种工作模式.接收机采用了中频数字化的载波跟踪和解扩解调、伪码快速捕获和精确跟踪方法;发射机的相干载波产生和PM调制采用直接数字频率合成(DDS)方法;两种模式下共用了收发通道和部分FPGA.资源.新的设计方法使应答机的调试难度、稳定性、载波和伪码捕获速度、跟踪精度、测距时延误差、功耗、重量等指标均有改善.     

GPS接收机Z跟踪技术抗干扰性能分析

Z跟踪技术是民用GPS接收机为消除或减弱AS（Anti—Spoofing）政策影响,实施精密测距和高精度导航定位的一种有效方法。通过分析Z跟踪技术载波相位测量的基本原理,研究了GPS接收机Z跟踪技术的抗压制干扰、抗欺骗干扰性能。结果表明：采用Z跟踪技术的GPS接收机与C／A码接收机的抗压制干扰基本相同;其在信号捕获状态下的抗欺骗干扰能力取决于欺骗干扰信号与GPS信号的相关程度,而在信号跟踪状态下抗欺骗干扰能力则等同于抗伪随机噪声码干扰能力。     

高速8PSK调制信号的频率捕获及跟踪算法研究

载波频率同步是载波恢复的重要环节之一。本文基于高速8PSK调制信号完成载波频率估计的前提下,提出了一种采用二叉树(Binary Search Tree)频率搜索方法实现捕获及采用平均"滑动窗"递推最小二乘(RLS)一步预测方法实现频率跟踪的算法;并针对此方法进行了理论推导和蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真。结果表明,该方法适用于全数字高速数传8PSK调制信号接收系统,同时也可移植、推广至全数字雷达接收机中。     

一种新的可调带宽卫星导航接收机载波环设计

载波跟踪环一直是卫星导航接收机中最脆弱的一环,接收机失锁往往首先由载波跟踪环失锁引起.载波跟踪环设计的难点在于其自身的矛盾:一方面为了提高接收机的动态性能,需要提高载波环带宽；而另一方面,为了提高载波跟踪精度,保证导航电文解调精度,又希望尽量减小载波环的带宽.考虑到现代化的卫星导航信号普遍增加了导频通道,导频通道中没有数据调制,可以采用纯PLL跟踪.因此提出了一种可调带宽纯PLL载波跟踪环结构,在保持锁相环跟踪精度的同时大大提高了其动态性能.     

一种GNSS信号跟踪环路频相直调控制算法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机信号跟踪环路正确地锁定导航信号的频率、相位是提取测量值以及导航星历的基础。传统的接收机跟踪环路采用调整频率的方式来调整相位,不能及时消除跟踪误差,并且在弱信号条件下容易受到噪声影响,难以对信号进行精确跟踪。针对这一问题,提出了一种基于非相干预滤波器的频相直调环路控制算法,采用非相干预滤波器提取跟踪误差,并且在本地信号生成阶段直接将载波相位差、载波频率差、码相位差进行消除。实验表明,与传统环路相比,频相直调算法对载波相位、码相位迁入速度分别提高了90%和95%,高动态、弱信号下多普勒估计精度分别提高了69.25%和61.37%,并且频相直调算法能够有效抑制环路参数调整、载体突然机动对载波相位锁定带来的扰动。     

GPS接收机中的码分多址信号处理研究

介绍了基于码分多址信号处理的GPS(全球定位系统)接收机的算法和电路设计。GPS接收机电路的信号处理任务主要是对数字化后的基带扩频信号进行载波跟踪、解调、解扩、码跟踪,从而得到符号数据。着重讨论了GPS接收机中信号处理部分的COSTAS、码跟踪、帧同步生成电路三大模块的功能任务、原理、算法及其相应的电路设计。通过这些研究工作,可以进一步设计出当前应用日益普遍的GPS接收机电路,该电路具有功能全面、通用性好、可靠性高等特点。     

高动态下GPS接收机载波跟踪技术的研究

针对高动态环境下GPS接收信号的载波捕获与跟踪问题，分析研究了几种适合的GPS信号跟踪的频率估计算法，提出了一种全数字化的高动态GPS接收机载波跟踪技术设计方案，最后通过仿真验证CPAFC算法的正确性。     

高动态环境载波跟踪环路的设计

为了满足高动态环境下对测轨定位的需求,对数字中频接收机载波同步跟踪关键技术进行了研究。针对高动态环境下载波同步需要解决的捕获带宽、捕获速度与跟踪精度的矛盾,综合利用了传统数字锁频环路和数字锁相环路的优点,设计了一种适合高动态环境下数字中频接收机的锁频联合锁相环工作的环路方案。仿真和测试结果表明:改进算法解决了环路跟踪精度和动态性能不能兼顾的矛盾,信号跟踪环路能在高动态环境中实现对信号的稳定跟踪。     

一种中频数字化接收机中的数字信号处理技术

数字化接收机的硬件结构和功能相对独立,这样就可以基于相对通用的硬件平台,通过软件编程对中频频率、系统频带、调制方式等进行设置,最终实现灵活的多功能、多体制通信接收机。通过对软件升级可以不断扩展和完善接收机的功能。本文系统阐述了中频数字化接收机中的数字信号处理技术。首先从模拟通道入手,介绍了超外差式模拟通道组织方案。接下来重点论述了带通采样理论、数字下变频技术、基带数字解调技术、自动增益控制（AGC）原理。     

基于扩展卡尔曼滤波的高动态多普勒频移估计

精确的频率估计及跟踪是GPS接收机设计的关键问题.在高动态环境下,接收的载波信号会产生较大的多普勒频移,将直接影响C/A码的捕获以及导航电文的解调.在此采用四阶扩展卡尔曼滤波器,对高动态条件下的多普勒频率进行时域估计.这种卡尔曼滤波器收敛性好,估计精度高,计算复杂度较低.仿真结果表明,该算法可得到精准的频率估计,实现频率的精确跟踪,具有实际的使用价值.     

一种基于FPLL的载波跟踪算法

介绍了一种基于锁频锁相环(FPLL)的载波跟踪算法.频率跟踪模块可以适应较大动态范围的频率变化,基于软件的数控振荡器(NCO)模块可以达到极高的频率跟踪精度.由于有锁频环的频率牵引,锁相环路滤波器可以设计得很窄,具有很好的抑噪性能,满足精确跟踪载波相位的要求.因此,该基于FPLL的载波跟踪算法可以适应信号存在较大的动态范围和噪声干扰的应用环境;同时,其鉴频鉴相算法表达式简单,易于用可编程数字器件实现.     

全数字接收机的结构及关键技术

全数字接收机是近几年提出的新的接收机结构，它采用高稳定度晶体振荡器产生本地时钟用于解调及采样，载波相差和时钟寒时误差的消除，信号的判定等全部由数字信号处理器来完成，本文介绍了全数字接收机的体系结构，并对其实现的关键技术进行详细的讨论。     

全数字接收机的DSP实现

全数字接收机是近年来提出的新概念，与传统的模拟接收机不同，全数字接收机解调用的参考载波和采样频率均使用本地时种，不需要利用导频信息来控制；而且它的关键技术都可以采用数字信号处理的方法实现。本文讨论了用ＤＳＰ处理器实现全数字接收机的方法和总控软件的设计。     

高动态GPS接收机环路跟踪技术研究

为了解决加速度45g、加加速度10g/s的高动态环境下GPS信号的载波跟踪、码跟踪及其精度问题,提出了一种综合考虑动态和精度性能的载波环和码环优化设计方案,探讨了高动态情况下载波环和码环的结构设计及捕获转跟踪技术,分析了FLL/PLL/DLL环路的动态应力、暂态响应和鉴别器特性,总结了实用的控制策略和环路带宽。该方案经自主开发的软件接收机测试验证,可以在达到很高动态特性的同时满足一定的测距精度和定位精度要求。     

基于VC++的GPS软件接收机设计

由于GPS软件接收机具有需要硬件资源极少、可移植性强、开发新算法成本低等诸多优点,成为了新一代GPS接收机研制的热点.完成了基于快速傅里叶变换(FFT)算法的卫星信号的捕获算法、基于混合载波跟踪环的载波跟踪和码跟踪算法、卫星星历数据的提取及卫星状态解算算法和伪距测量算法等算法的仿真验证,介绍了基于VC++的GPS软件接收机的设计方法和过程.该软件接收机可以输出各个通道跟踪到卫星信号的载波频率、伪码频率及伪距,卫星星历及卫星状态,接收机的位置、速度信息以及各种DOP值等诸多信息.最后,给出了所开发的GPS软件接收机在实际GPS数字中频信号下的定位结果.结果表明,该软件接收机的定位误差在20 m以内.该GPS软件接收机系统采用纯软件的方法实现了硬件GPS接收机数字中频信号后的所有功能,算法修改灵活,可为进一步研究GPS接收机的各种算法提供一种方便快捷的仿真平台.     

中频数字化直扩接收机的设计与实现

文章介绍了一种基于软件无线电的中频数字化扩频接收机系统设计方案。它采用数字接收信号处理器AD6 6 2 0和Xilinx公司的FPGA构成核心单元 ,通过不同的软件配置实现对多种扩频信号的解扩解调。     

压制式干扰对北斗接收机授时性能的影响评估

为了确认北斗卫星导航接收机在压制式干扰影响下的授时性能，针对卫星导航信号的捕获、跟踪以及解调过程，进行了相关授时精度的评估。基于不同模块的功能划分，给出了衡量不同带宽干扰对接收机影响的6个关键指标，并采用时间精度因子和伪距测量方差2个误差参数计算了干扰条件下的接收机授时精度。仿真结果表明，不同带宽干扰对北斗接收机授时精度影响不同，窄带干扰带来的跟踪误差比宽带干扰高约5 ns。随着干信比的增加，窄带干扰带来的授时误差还将成倍增加，相关研究结果可以为北斗授时服务精度在干扰条件下的评估提供技术参考。