基于载波平滑伪码的高精度航天扩频体制测距技术

在航天扩频测控系统中，伪码测距技术可以有效避免相位模糊，但是码长也限制了其相位测量精度，而载波测距技术则具有更高的相位测量精度。针对扩频测控体制，提出了一种基于载波平滑伪码的高精度航天扩频体制测距技术，该技术利用锁相环获得的载波相位对伪码值进行平滑，在保留伪码测距无相位模糊特性的基础上进一步提升测量精度，从而减小测距接收机的随机误差。仿真结果和试验数据表明:该方法能有效提高星地测距精度，测量精度达到毫米量级，具有很强的实用价值。     

扩频多目标跟踪训练系统设计

分析双通道单脉冲体制测控雷达跟踪原理,针对扩频测控体制,提出利用扩频多目标跟踪信号模拟器构造扩频多目标跟踪训练系统的设计思想。采用基于通用计算机的高速信号回放技术实现多目标扩频信号的灵活仿真,采用对高精度数控衰减器的实时前馈控制实现高精度的动态角度模拟性能。该训练系统将有效满足航天测控领域扩频多目标跟踪训练的迫切需求。     

一种非周期调制直扩信号扩频码估计方法

对卫星测控中一类扩频码周期与信息码周期之比为非整数的直扩信号进行了研究,得出这类信号可建模成非周期调制直扩信号,提出并讨论了一种基于差分主元分析（D PCA）的非周期调制直扩信号扩频码估计方法,该方法通过计算与差分序列协方差矩阵的最大特征值对应的特征向量完成信息码个数、子序列、信息码同步点等参数的估计,解决了传统矩阵分解方法在估计码序列时码序列相位模糊问题,理论分析和仿真结果表明该方法可以在低信噪比下进行有效估计。     

适用于CEI的GEO卫星相时延解算方法及试验

为解决在实际航天任务中利用连线干涉测量(CEI)技术进行高精度GEO卫星定轨以及共位GEO卫星相对定位时面临的载波相位整周模糊度难题，提出了一种基于卫星下行信号的多弧段融合相位模糊度解算方法，它通过相邻多弧段载波相位值和窄带信号群时延值的融合处理可精确获得无模糊载波相时延观测量。对提出的方法进行了性能仿真和实际外场试验验证，结果表明：在20 km基线上，利用北斗GEO卫星的伪码测距信号和天链卫星的测控信号均成功实现了S频段解载波整周相位模糊，相时延测量精度优于0.1ns，对应GEO卫星定轨精度优于54 m。该方法在国内首次实现了在几十km基线量级上利用几百kHz窄带测控信号获得无模糊载波相时延，具有较好的工程应用前景。     

高动态低载噪比的载波捕获技术研究

对高动态、低载噪比信号的载波捕获是航天测控的关键技术之一。对三种自适应谱线增强算法进行介绍,并将基于自适应谱线增强算法的FFT捕获方法与直接FFT谱分析方法进行仿真对比及工程实现,仿真结果和测试数据表明该方法能够实现高动态、弱信号的载波捕获。     

基于FM-AM转换的伪码调相-载波调频复合引信信号的脉内特征提取研究

伪码调相和载波调频复合信号因具有好的距离、速度分辨率和测速测距精度,所以广泛应用在雷达和引信中。在电子对抗中为了实施欺骗性干扰,必须有效地提取复合信号的参数特征,为此本文研究了FM-AM转换时频分析的理论及其实现方法,并利用该方法对伪码调相-载波调频复合信号进行了脉内特征分析。具体包括伪码调相正弦载波信号、伪码调相复合正弦调频信号及伪码调相复合线性调频信号。仿真结果表明,在信噪比为5dB时,利用FM-AM转换时频分析技术,不但可以提取载波调频的特征信息,而且能够有效提取伪码的特征信息。     

扩频测控信号捕获算法研究与工程化实现

提出一种扩频测控信号捕获算法的设计方案,在详细分析适合扩频测控信号快速捕获算法的基础上,设计程序实现总体框图,并对程序中存在的同步问题给出实际解决方法。通过FPGA程序调试,成功实现对扩频测控信号的实际捕获。结果证明,在45dB-Hz左右低载噪比条件下仍可在0.122 s内实现对测控信号的快速捕获。     

基于FM—AM转换的伪码调相-载波调频复合引信信号的脉内特征提取研究

伪码调相和载波调频复合信号因具有好的距离、速度分辨率和测速测距精度，所以广泛应用在雷达和引信中。在电子对抗中为了实施欺骗性干扰，必须有效地提取复合信号的参数特征，为此本文研究了FM-AM转换时频分析的理论及其实现方法，并利用该方法对伪码调相-载波调频复合信号进行了脉内特征分析。具体包括伪码调相正弦载波信号、伪码调相复合正弦调频信号及伪码调相复合线性调频信号。仿真结果表明，在信噪比为5dB时，利用FM—AM转换时频分析技术，不但可以提取载波调频的特征信息，而且能够有效提取伪码的特征信息。     

GPS软件接收机中载波相位测量的实现

GPS接收机载波相位测量的精度优于码相位测量,但却存在整周模糊度。利用码和载波相位测量的组合可以提高伪距的精度,进而改善接收机的定位性能。研究GPS软件接收机中载波相位测量的实现方法。通过处理实际采集的信号,分析码和载波相位测量组合方法的性能。实验结果表明,通过50 s的平滑,伪距误差可以减小到毫米量级。     

Galileo卫星导航系统中的BOC调制与接收技术

介绍了二进制偏移副载波(BOC)调制的原理、性能及其扩频信号相关特性。在分析E5波段Galileo导航信号的接收和捕获技术的基础上,提出了改进的数字化基带处理模型和信号捕获方法。用结构仿真对基带信号处理模型和信号捕获算法进行仿真验证。仿真系统实现了标准E5波段Galileo导航信号的发生、数字化中频接收和基带信号处理,以及信号捕获。结果表明该信号处理方法能消除BOC调制扩频信号自相关函数多峰特性导致的捕获性能下降,可显著提高伪码顺序搜索速度,并大幅缩减跟踪环路的硬件规模。     

多径环境下扩频导航接收机信号跟踪性能研究

分析了多径环境下扩频导航接收机信号跟踪性能。主要分析了时延绝对值小于一个码片的多径信号对导航信号伪码相位和载波相位跟踪误差的影响,给出了接收机伪码跟踪环和载波相位跟踪环的结构框图,并建立了两个跟踪环的数学模型,在考虑多径信号的基础上分析了混合信号相位跟踪的数学模型,分析了混合信号下伪码跟踪环和载波相位跟踪环相位跟踪的性能。在数学模型分析的基础上对存在单路多径信号时伪码相位跟踪和载波相位跟踪性能进行了计算机仿真。     

中频数字化扩频接收机IC设计与实现

介绍一种适合测控系统应用的中频数字化扩频接收机大规模集成电路的设计与实现 ,并给出实验结果。该半定制集成电路以 FPGA为载体 ,不仅可以完成中频下变频、码同步、码跟踪、载波跟踪、解扩、解调的功能 ,还具有测距能力 ,其特点为增益高、体积小、应用灵活     

高动态高码率解扩接收机的设计

扩频技术首次应用于空间遥测系统，其地面接收站的关键设备──解扩接收机完成扩频遥测信号的数据解调．本文简要介绍一种新型数字化高动态高码率解扩接收机，该接收机应用ＡＳＩＣ电路并按ＰＣ模块化设计，采用串并组合的伪码快捕方式、自适应捕获门限测量、逐次逼近的载波多卜勒扫描以及自适应伪码销定判决和重捕技术等，这些技术通过可编程数字信号处理软件算法灵活地加以实现。     

多载波CDMA技术在航天测控通信系统中的应用

针对传统航天测控通信系统在测距精度、数据传输速率和抗干扰等方面的不足，将多载波码分多路存取(MC—CDMA)应用于航天测控通信系统。该方法不仅可以使测距精度达到数米，数据传输速率达到几十兆字节每秒，而且还具有抗干扰能力强、易于实现多目标测控和系统实现简单等优点。     

混沌码用作测控扩频码的可行性研究

阐述了混沌码的基本特性,提出用混沌码作为测控扩频码的构想,并讨论了混沌码扩频测控体系构成,以及体系中的关键技术,从而论证混沌码扩频测控体制的可行性,研究表明混沌码比传统扩频码有更强的保密和抗多址干扰特性。     

基于复合扩频序列的声光快捕方法

针对扩频伪码捕获时间长、占用资源大的缺点,提出基于复合扩频序列的声光快捕方法。该方法利用复合扩频序列的相关特性及声光技术处理具有高增益的特点,实现在射频上直接对低信噪比信号进行检测,实现简单并可节约大量资源。理论分析与仿真表明,采用声光技术的扩频系统能实现对低信噪比伪码的快速捕获。     

单音干扰下扩频测控信号伪码跟踪性能研究

扩频测控信号的伪码跟踪性能直接关系到测控系统的测距精度。以伪码跟踪环中鉴相曲线平衡点的过零偏移为研究对象,推导了音频干扰条件下扩频测控信号伪码跟踪的干扰最大误差;并针对干扰最大误差需考虑具体鉴相算法的特点,提出基于相关曲线主瓣的二阶中心矩扩展因子的性能评价方法。该方法利用伪码相关曲线主瓣在干扰前后的畸变情况,反映干扰对伪码跟踪性能的影响。仿真分析表明,干扰最大误差的理论及仿真结果和二阶中心矩扩展因子所得结论一致,从而验证了干扰最大误差理论的正确性以及所提性能指标的有效性。     

一种高动态环境GPS信号的跟踪方法及实现

鉴于在高动态环境跟踪ＧＰＳ信号所遇到的问题，分析了高动态环境跟踪ＧＰＳ信号的基本方法，讨论了通过延时锁定环和载波辅助技术进行伪码跟踪的原理，重点研究通过３阶频率扩展卡尔曼滤波算法（ＦＥＫＦ）进行多普勒频率估计并进行载波跟踪的原理，模拟分析了ＦＥＫＦ算法的动态跟踪能力和频率估计误差，提出了一种适合高动态环境要求的ＧＰＳ信号跟踪方案     

扩频通信系统相偏纠正的一种新方案

文章提出一种新方案,利用同步扩频码不携带载波相位信息的特点来进行相偏纠正的算法避免了相位模糊,可以纠正[0,2π]内的任意相偏,不需要采用锁相环等硬件来实现。     

多音干扰下DS/FH扩频测控信号伪码跟踪误差分析与仿真

分析扩频测控信号在干扰环境下的性能对测控体制的研究具有重要的意义。推导音调干扰环境下DS测控信号的伪码跟踪误差表达式,以Matlab/Simulink为平台搭建了伪码跟踪性能仿真平台,仿真分析了不同干扰条件、不同增益分配下的DS/FH混扩测控信号伪码跟踪性能,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。