扩频调制的伪码跟踪技术分析

在直接序列扩频传输系统中,接收端通常利用匹配滤波器实现扩频信号的初始同步,利用伪码跟踪环实现本地码字对其相位的精确跟踪。伪码跟踪的准确性直接影响解扩的性能。伪码跟踪中采用归一化的鉴相算法,通过合理的环路参数、相干累加长度和非相干累加次数设计,可以提高伪码跟踪的准确性。针对直接序列扩频信号,通过理论和仿真分析得到了码跟踪环中的相干累加长度和非相干累加次数这2个关键参数与载波频差、扩频比以及误码率之间的关系,可以为扩频码定时跟踪的设计提供依据。     

伪码测距雷达中的伪码跟踪环路设计

提出了一种适用于伪码测距雷达的伪码跟踪环设计方法,重点对伪码跟踪环的跟踪精度和动态性能进行了分析,讨论了一种最小跟踪误差意义下的最优环路带宽确定方法。仿真结果表明伪码跟踪环跟踪精度高,对动态运动的适应能力强。     

非相干扩频接收机伪码跟踪环设计及FPGA实现

伪码跟踪环的设计是实现非相干扩频接收机的关键环节。为了实现非相干扩频接收机的伪码跟踪,设计了能量归一化的延迟锁定跟踪环,给出了环路的实现结构及环路参数的计算方法。分析了非相干扩频的特点,指出环路设计的关键点,在此基础上阐述了码环鉴别器、环路滤波器、超前滞后码发生器的设计及实现方法,并给出一套具体的实现参数。Modelsim仿真结果及FPGA实测数据表明所设计的环路能对伪码进行精确跟踪。     

一种适用于遥测测距信号的新型码跟踪环

遥测测距技术采用再生伪码作为上行链路信号。针对飞行器现有码跟踪环结构复杂、低信噪比条件下环路跟踪性能差的问题,提出了一种新的基于锁相环的码跟踪环结构,推导了环路的信号处理流程。该结构降低了环路实现的复杂度,改善了低信噪比条件下的相位测量精度,仿真进一步验证了方法的有效性和稳定性,较现有方法在信噪比为-10 dB时能提高1.5×10－3个码片的精度,适合遥测测距技术。     

基于直扩的伪码频偏估计

提出了一种基于直接序列扩频信号的伪码频偏估计方法。介绍了解扩原理,包括中频采样、数字下变频、相关累积、伪码频率估计、环路滤波和伪码跟踪等。分析了伪码频偏估计的具体方法:伪码搜索的方法实现伪码大频偏的粗略估计;用锁相环实现伪码的同步;对锁相环的相位误差的提取,环路滤波器的结构和参数给出了具体的实现方法和表达式,并对环路等效噪声带宽的选取及其影响进行了讨论。     

压缩域直扩测控通信信号伪码跟踪方法研究

压缩感知理论已经在测控(TTC)通信相关领域有初步应用尝试,能够有效降低采样率和数据率,但同时其重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大,这与系统的实时性要求之间存在矛盾。论文基于直扩测控(DS TTC)通信信号稀疏性,对传统伪码跟踪环进行改进,提出一种基于随机解调压缩采样的压缩域伪码跟踪环。该环路不再需要进行信号重构处理,能够直接从直扩测控通信信号的压缩采样值中提取伪码(PN)延时相位信息。该文首先深入分析所提出环路模型及其鉴别特性,其次通过研究交叉噪声特性,对跟踪精度进行理论分析。分析和仿真结果表明,所提出环路能够在压缩域实现伪码延时相位跟踪。该环路可以应用在基于压缩感知的直扩、混扩信号处理等相关领域,具有一定工程应用价值。     

基于扩频通信系统的接收机跟踪技术研究

文章在对信号的捕获方法进行了研究的基础上,将展开对扩频信号跟踪方法的研究与设计.通过对锁相环的基本原理进行阐述,采用两种特殊的锁相环--DLL和Costas环分别实现伪码跟踪环路和载波跟踪环路的设计.     

一种复合伪随机码跟踪环路设计及误差分析

该文针对当存在较大的载波相位跟踪误差时可能导致传统的复合码相干型跟踪环路失效的问题提出一种复合码非相干型跟踪环路。通过给出基于二进制偏移载波(BOC)调制的复合码的构造和相关特性分析,设计了具有非相干型鉴别器的跟踪环路,并分析了环路的跟踪误差。分析和仿真结果表明该环路解决了在存在较大载波相位误差时跟踪环路失效的问题,且具有良好的跟踪性能。     

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.     

基于FPGA的直扩信号同步设计与实现

根据解调器的需要,基于软件无线电设计思想,设计了一种采用串并结合的全数字超前—滞后环路,实现了伪码快速同步、全数字点叉积锁频环和松尾锁相环,实现快速载波频率相位同步的技术方案,介绍了伪码同步和载波同步电路的工作原理与实现结构。采用此同步系统设计的解调器结构简单、性能稳定,可通过软件升级进行功能扩展,可以应用到多种通信和侦察接收机中。     

扩频通信中PN码序列的捕获

扩频信号的捕获与跟踪是扩频接收机进行定位解扩的基础,文中基于FPGA进行了扩频信号捕获与跟踪的设计实现。分析了该方案的匹配滤波器、载波跟踪环、码跟踪环的设计与实现方法。并通过BPSK调制,使用非相干扩频通信的PN码并行捕获算法实现信号的捕获。     

扩频通信系统的伪码跟踪技术研究

同步系统是无线电导航系统中的关键部分。而伪码跟踪技术又是同步的关键技术。文中对延迟锁定环（DLL）系统理论进行深入研究,建立了延迟锁定环（DLL）的数学模型,通过仿真对伪码跟踪技术进行了定性的探讨,在仿真的基础上使用Insight公司的FPGA开发系统,用测试电路实测了伪码跟踪的性能。     

航天测控系统中伪码测距精度分析

伪码测距以其较长的无模糊距离和较高的测量精度的显著优势,广泛应用于航天测控系统中。依据伪码测量原理,并结合工程经验数据,通过分析星地伪码测距系统的具体实现结构,研究了系统中各误差源引入的随机误差和系统误差,其中以星地伪码测距设备引入的测量误差作为重点,并对主要误差源伪码跟踪环路进行了较为深入的剖析。     

大频偏条件下PN码捕获改进算法

针对大频偏条件下PN码捕获的问题,提出了一种改进的PN码捕获算法,即基于谱线插值的联合码捕获算法.首先对现有的码捕获技术进行了分析,然后在部分相关值作FFT的码捕获算法的基础上,提出了基于谱线插值的联合码捕获算法.算法的核心思想是对部分相关值作FFT处理,并利用插值公式计算出载波频偏的精确估计值,使得后续的载波跟踪环更有利于载波跟踪.介绍了新的码捕获系统的工作原理,推导了载波频偏估计的插值公式,并将非相干累加技术应用于码捕获系统,从而提高了低信噪比条件下载波频偏估计的精度.最后,通过仿真证明了此算法对现有GPS接收机性能有5dB的改善.     

PN code-aided ranging for optical satellite communication systems

A model for the pseudonoise (PN) code-aided estimation of the transmission path delay and ranging for direct-detection on-off-keying (OOK) optical intersatellite channels is suggested in which the intensity of the optical field is modulated by a PN code and random binary data symbols. A closed-loop code-tracking loop model, motivated by the maximum-likelihood (ML) estimation of the phase difference between the received PN code and a locally generated one, is obtained. The maximum-likelihood model is approximated and, consequently, receiver models for the high and low signal-to-noise ratio (SNR) are suggested. The resulting code tracking loop S-curves of the receivers are that of the S-curves of a noncoherent delay-locked loop (NCDLL). The performance of the two receivers under the influence of background noise, signal count and PN code length is obtained     

一种新的带序贯滤波的PN码跟踪环性能分析

该文提出了一种新的带序贯滤波的全数字PN码跟踪环,并通过建立环路跟踪过程的等效数学模型,分析了瑞利信道下环路的非线性跟踪性能,并对理论数值结果和仿真结果进行了比较分析。结果表明,该跟踪环在衰落信道下能获得满意的跟踪性能。     

基于数字匹配滤波器与多径合并的CDMA码跟踪环

PN码跟踪环是DS-CDMA蜂窝移动通信系统的关键技术。本文针对第三代(3G)移动通信系统，着眼于对下行公共导频信道的充分利用，提出了一种基于数字匹配滤波器(DMF)和多径误差合并的全数字式码跟踪环。导频信道的DMF输出，一方面可用于信道估计与多径搜索，另一方面用于提取码定时误差，二者结合可以进行码定时误差的多径RAKE合并。理论推导与仿真结果表明，该跟踪环性能良好，具有较高的实用价值。     

Frequency selective propagation effects on spread-spectrum receiver tracking

This paper presents results of investigations of frequency selective scintillation effects, due to transionosphetic propagation, on the performance of spread-spectrum receivers. Emphasis is placed on pseudonoise (PN) direct sequence systems. Pertinent features of the disturbed ionospheric propagation channel are described together with the characteristics of resulting satellite signal scintillations. Effects of frequency selective scintillations on PN spread-spectrum code correlation and tracking are illustrated in some detail. The design of the receiver PN code tracking loop is an important factor in determining the significance of these effects. Of the designs that have been investigated, a dedicated (non-time-shared) noncoherent code tracking loop appears to be least susceptible to losing code lock in the presence of frequency selective scintillation. Possible design modifications to further enhance the robustness of PN code tracking are discussed.