锁相接收机环路参数选取的一些考虑

本文结合工程实际,推导了某种锁相接收机锁相环传递函数,并就如何选取锁相环环路参数问题进行了分析与设计。     

GNSS接收机锁相环最佳环路带宽的选取

锁相环环路带宽值的选取对于锁相环的跟踪误差性能有重要影响。基于全球卫星导航系统(GNSS）接收机中常用锁相环结构与数学模型,首先介绍了锁相环及其重要组成部分环路滤波器的结构和原理,然后分析了环路带宽的取值对锁相环两个最重要的误差源——环路热噪声误差和晶振阿伦偏差的影响,给出了低动态下使锁相环总的跟踪误差最小的最佳环路带宽的理论表达式。对基于由现场可编程门阵列（FPGA）芯片、温补晶振和模/数接口电路构建的实际硬件接收机平台进行了验证,结果表明：当根据最佳环路带宽的理论表达式取环路带宽值时,锁相环的跟踪误差最小。所推得的理论表达式不仅可以应用于GNSS接收机,也适用于一般的载波跟踪环设计。     

一种应用于深空通信的微弱信号捕获算法

针对低信噪比、高动态条件下深空测控通信信号捕获概率低以及复杂度较高的问题,首先分析了深空测控通信信号捕获的难点以及信号循环平稳特性,然后在此基础上提出了一种基于循环相关的新算法。计算机仿真结果证明新算法捕获门限达24 dBHz,适应频率动态达800 Hz/s;新算法较传统的捕获算法,在相同门限条件下的频率动态适应范围提升了约两个数量级。该方法已被应用于我国第一个深空测控站的建设,工作性能稳定可靠,有效地解决了低信噪比下深空站抑制载波信号的捕获问题。     

一种星载GPS接收机设计及测试

为解决星载GNSS接收机具备高动态信号的跟踪与锁定功能,基于自行研发的星载GPS导航接收机,通过软件升级使其能够工作在LEO、GEO和更高轨道高度上,实现更快的信号捕获能力和对微弱信号的跟踪能力。文中给出了接收机的软硬件架构及功能描述,以及低轨道高动态条件下的模拟器测试结果,通过测试表明,文中给出的接收机具有高动态、微弱GNSS信号的捕获跟踪性能,具备星载搭载条件。     

星历和星钟参数辅助精度对AGPS接收机捕获性能的影响

根据辅助型接收机能从辅助网络获取导航电文的特点,提出了一种精简星历和卫星时钟参数辅助算法.基于MS-based方式,对比分析了全参数辅助、精简参数辅助、截短参数辅助以及历书辅助模式下的多普勒偏差和无线通信网络所需传输的信息量.仿真和实验结果表明,截短的星历和星钟参数辅助同样能很快定位捕获时刻的多普勒频移,额外频移误差增...     

可自适应调节带宽的新型非线性二阶锁相环

大捕获带宽的同步给传统二阶锁相环带来了巨大挑战。文中针对传统锁相环捕获带宽与抑制噪声能力两者之间的矛盾,提出一种耦合非线性环节的新型二阶锁相环,利用非线性模块自适应调整环路噪声带宽。输入输出相位误差较大时利用较大的带宽迅速减小频偏;当相位误差由于环路控制作用而减小时,利用较小的带宽抑制噪声以提高跟踪精度。仿真结果表明,非线性二阶锁相环跟踪速度显著提高,且相比传统二阶锁相环,捕获带宽从4 kHz最大提高到18.8 kHz。     

便携式接收机R＆S PR100简介

罗德与施瓦茨公司的便携式接收机R＆S PR100是专门为满足移动无线监测需求而设计的便携式接收机,频率范围可达9kHz-75GHZ。适用于无线电侦查、定位干扰源和频率监测等多种应用。R＆SPR100尺寸小巧,但具有高灵敏度和高达2OGHz／s的扫描速度,可帮助管理部门、工业部门等用户捕获微弱信号或短时信号。     

对 ELINT 系统信道化接收机的干扰技术研究

介绍了ELINT系统的信道化接收机的相关特性,讨论了己方雷达信号分别为线性调频体制及常规体制时,不同的干扰信号对接收机测频性能的影响:当雷达信号为线性调频体制时,采用线性调频干扰信号,满足合适的时序关系,使得接收机测出的信号带宽展宽;当雷达信号为常规体制时,干扰信号为线性调频或频率捷变体制,使得接收机对雷达体制判断错误。通过仿真验证了干扰效果,保护了己方雷达信号的技术参数不被正确获取,从而进一步提高了雷达的生存性能。     

深空测控系统测距信号体制分析

深空测控通信中,接收信号微弱,信号时延巨大,使得深空测控与地球轨道航天器的测控有很大差异,选择合理的测距信号体制,对深空测控系统具有极其重要的意义。在对NASA及ESA的几种测距信号体制进行介绍的基础上,分析比较了几种深空系统测距信号体制,并对深空测控系统测距信号体制提出初步想法。     

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。     

深空探测雷达及其关键技术分析

深空探测是空间技术的重要内容,深空雷达是进行深空探测的重要设备。文中阐述了深空雷达的类型和在深空探测中的作用及其与深空探测网的关系和区别,研究了美国GSSR深空雷达的结构和特点,讨论了深空雷达进行深空信息提取的主要机理,探讨了构建深空探测雷达的关键技术和发展趋势。     

GPS接收机载波跟踪环路设计

载波跟踪环路设计是GPS接收机中的关键技术,载波环鉴别器的类型确定了跟踪环的类型,为了有效地防止因为数据跳变引起的鉴别误差,并且使其频率鉴别范围大,精度高,采用一种二阶锁频环（FLL）辅助三阶锁相环（PLL）的方法。通过Matlab仿真载波环路比较了两种鉴频和鉴相算法的性能。结果表明,该方法鉴别范围大,精度高,切实可行。     

深空通信中基于FFT的高动态扩频信号的捕获

在深空通信中，航天器的高动态性使扩频信号引入了高Doppler频移，给捕获造成了巨大困难。针对如此之大的Doppler频移，提出了一种新的捕获方案，即基于FFT算法实现对Doppler频移进行一定程度的补偿，将沿码相位一Doppler频率的二维搜索简化为沿码相位的一维搜索；重点分析了深空通信环境中高速长PN码的捕获性能。理论分析和仿真结果表明，该方法大大缩短了捕获时间，是一种性能优良的伪码捕获方法。     

一种基于锁相环梳状谱发生器的设计

针对传统模拟梳状谱发生器难以实现高平坦度、窄间距、灵活操控的缺陷,文中提出了一种基于锁相环机理实现梳状信号的新方式。该方法利用锁相环反馈回路的N分频器对压控振荡器输出的高频信号进行分频以得到脉冲宽度窄的脉冲信号,然后再令其通过滤波器得到满足目标带宽的高平坦度梳状谱信号。通过对分频器进行灵活编程控制可以得到不同间距的谱线,且不需要修改硬件电路设计。实验结果表明,这种基于锁相环机理及的梳状谱发生器所产生的谱线具备信号带宽大、幅度一致性高、间距可调、小型化、低功耗等优点。     

基于锁相环CD4046的跳频频率合成器设计

首先介绍了跳频扩频通信的定义、原理以及突出优点,其次阐述了跳频系统重要性能指标的改进以及常用伪随机序列跳频码RS序列的编码方法,接下来对系统的核心部件频率合成器进行了研究.最后基于锁相环频率合成法设计系统模块图,对其中所用CD4046、CC14526、CC4013等重要芯片进行了详细分析,将焊接好的电路板通过仿真实验并给出了结果.     

采用闭环双口RAM实现深空动态模拟源的设计

深空探测具有时延长、运动速度大以及信号强度低的技术难点.在对上述技术难点进行分析的基础上,提出了对深空动态模拟的解决办法:通过利用闭环双口RAM来解决模拟时延较长的问题;改变读出双口RAM数据的速率来模拟卫星的运动速度;控制数控衰减器来模拟深空的信号强度.实际的工程应用证明上述实现方法有效可行.     

利用随机共振解调微弱MFSK信号

采用随机共振解调微弱MFSK信号解决了传统解调方法误码率高的问题.根据大噪声环境下信号能借助噪声能量发生随机共振这一理论,先将微弱MFSK信号通过双稳态随机共振系统以提高其信噪比,对随机共振系统的输出信号用FFT来区分每段信号的载波频率,最后依据判决准则解调MFSK信号.当信噪比较高时,可向信号中人为添加白噪声来使之适...     

锁相式频率合成器的设计与改进

针对目前的锁相式频率合成器分辨能力不高和频率转换时间较长的问题,采用DDS/PLL组合式频率合成器,信号频率的转换时间最短可达到80 ns;在输出前端采用增益可控放大电路,有效解决了信号输出强度随着频率升高而不断衰减的问题,使输出信号幅度稳定在1～1.05 V之间.详细论述了系统的总体结构、软硬件结构,并给出了实验测试结果.