新型编码遥测解调器

本文提出一种全数字化编码遥测解调器的方案。此方案采用了一种新型的全数字锁相环路,解决了相位调整量 n 大于1的技术。使环路的相位调整量随着环路相位差的加大而增加,减少了相位误差和同步锁定时间。该解调器主要由 PSK 副载波解调,(?)同步提取,帧同步提取等组成,具有多种功能。本文还阐述微机技术在全数字锁相环、帧同步提取、数字信号分路显示、误码测试等方面的应用情况。     

一种INS辅助GNSS高动态弱信号标量跟踪方法

为提高恶劣电磁环境下的高动态卫星导航接收机的干扰抑制能力,提出一种低成本INS自适应辅助标量跟踪环路方法。该方法以INS辅助二阶锁频环(IFLL2)算法为核心,采用INS/GNSS紧组合结果提高外部辅助跟踪环路的多普勒频率估计精度,以降低动态应力对跟踪环路的影响。建立了INS辅助锁相环和锁频环性能分析模型,基于该模型可知IFLL2对本地振荡器的抖动噪声抑制能力更强,可更多地降低跟踪环路带宽,故其性能优于INS辅助锁相环(IPLL)的性能。高动态仿真试验结果表明高动态环境下独立式三阶锁相环可跟踪载噪比为28dB Hz的GPS L1 C/A卫星信号,INS辅助最优带宽二阶锁频环算法可跟踪载噪比为19dB Hz的卫星信号,基于本算法的接收机的干扰抑制能力提高了9dB,与理论分析结果相当。     

DDS+PLL可编程全数字锁相环及其应用

提出一种采用 DDS+ PL L可编程全数字锁相环的设计方案 ,并介绍这种全数字锁相环的工作原理和应用。其中 ,锁相环采用数字控制频率综合器芯片 NCO作为环路振荡器 ,锁相环路的相位误差调整期望值存放在 RAM中 ,锁相环的工作状态和参数由计算机处理和控制。硬件电路采用大规模集成电路 EPL D集成。锁相环路具有快捕、量化精度高、抗干扰性强 ,任意可编程的特点。     

一种数字式动目标跟踪技术

介绍一种在某型号雷达中成功应用的全数字式动目标跟踪系统。和差三路Ｉ和Ｑ正交信号经模数（Ａ／Ｄ）转换后在数字信号处理器中进行动目标显示（ＭＴＩ）滤波、距离跟踪，同时提取角误差信号作为天线角伺服系统的输入，以实现对目标的角度跟踪。该跟踪系统可以有效地抑制对中低空目标回波影响较大的地杂波及海杂波等干扰信号，从而极大地改善了跟踪雷达的中低空性能。     

GNSS接收机数字载波跟踪环建模与噪声性能分析

针对GNSS接收机高灵敏度跟踪问题,研究数字载波跟踪环热噪声相位颤动与相干积累时间长度的关系.在分析I·Q鉴相器的Costas载波环信号处理流程的基础上,建立了新的环路线性化模型.基于该模型,推导了由最佳模拟环路滤波器双线性变换离散化得到的数字载波跟踪环的噪声性能.数值分析表明:采用I·Q鉴相器的二阶、三阶数字载波环热噪声相位颤动,随相干积累时间的增大先减小后增大,存在热噪声相位颤动最小意义上的最佳相干积累时间.仿真结果验证了理论分析结论,同时表明新建模型对数字载波跟踪环的描述比传统模型更准确.文中给出的各载噪比和环路带宽组合条件下的最佳相干积累时间,可用于指导高灵敏度接收机载波跟踪环设计.     

基于锁相环原理的915MHz信号发生器设计

基于锁相环原理设计研制一款915MHz信号发生器。发生器由锁相环路和功率放大器两部分组成,锁相环路由频率合成芯片ADF4153、无源三阶滤波器、压控振荡器VCO190-915TY构成,功率放大器采用功放管MW6S004NT设计实现。利用ADS软件分别建立锁相环和功率放大器模型,完成功率放大器的阻抗匹配设计,并进行性能仿真,最终实现了信号发生器的硬件样品。仿真结果显示,信号发生器在915MHz处S21为24.205d B,输出功率1d B压缩点为37.022d Bm。样件实物测试表明,信号发生器在915MHz处频率稳定,输出功率达到14.904d Bm,整体性能良好。     

高动态环境INS辅助GPS载波跟踪算法研究

载波跟踪技术是GPS软件接收机的关键技术之一,载波跟踪算法在很大程度上决定了GPS软件接收机的性能.本文基于一种典型载波跟踪环的结构,分析了锁相环(PLL)的工作原理及动态性能,并在此基础上设计了一种INS辅助的GPS载波跟踪算法.仿真结果表明和PLL相比.所设计的INS辅助GPS载波跟踪算法能够在保证GPS载波跟踪环路滤波器带宽足够窄的情况下,可以有效地增加环路带宽,从而加大了环路捕获带宽,提高了环路的捕获性能;所设计的INS辅助GPS载波跟踪算法适用于机动性较高的载体.     

基于卡尔曼滤波的抗电离层闪烁跟踪算法研究

针对电离层闪烁可引起星载GPS接收机传统锁相环(PLL)跟踪环路测量误差增大从而降低接收机定位及测速精度的问题,引入自适应带宽环路,提出一种基于卡尔曼滤波的抗电离层闪烁载波跟踪环路,给出了卡尔曼滤波跟踪环路结构与建模过程,主要包括系统模型与观测模型的建模过程。采用AJ-Stanford电离层闪烁模型生成闪烁数据,仿真分析不同强度的幅度闪烁,比较基于卡尔曼滤波的跟踪环路与传统PLL跟踪环路的性能,卡尔曼环路的鉴相值标准差与载波相位误差均比传统PLL环路小。仿真结果表明:当幅度闪烁时,基于卡尔曼滤波的跟踪环路鲁棒性与跟踪精度均优于传统的PLL环路。     

一种数字化码同步器的电路设计

本文简要介绍了一种适用于编码遥测系统以及其它数字通信系统的数字化数据转换跟踪环码同步器的电路设计。实验表明,这种码同步器能在很低的信噪比下工作,具有较高的稳定性、可靠性和灵活性。全部逻辑线路均采用国产 TTL 逻辑元件。本文主要介绍线路设计并扼要说明工作原理,有关这种环路的理论分析可参阅文献①②③。     

用于某飞行器的PCM遥测系统中码同步器的设计

针对某飞行器提出了地面遥测系统中的码同步器的设计方法。采用全数字电路来实现非线性变换，使得码速率在很宽范围内变化时，电路参数不用改变。通过自动选择锁相环路分频比和环路滤波器，来适应码速率的变化。     

位同步提取环路带宽的自适应控制初探

本课题着重研究数字匹配滤波器的性能及在位同步提取环路带宽控制中的应用.先从理论上分析数字匹配滤波器的性能,并与模拟匹配滤波器的性能进行比较。继之,又用计算机模拟数字匹配滤波器的实现过程,重点研究了数字匹配滤波器参数对其性能的影响,模拟结果与理论上定量分析一致。随后,用电路实现了易于工程应用的数字匹配滤波器,并针对误码性能及数字匹配滤波器输出的各种状态进行了测试,实验结果与理论分析及计算机模拟结果相符。最后,该数字匹配滤波器在位同步提取锁相环路带宽的控制中,成功地实现环路带宽的自适应控制。     

GPS/INS超紧耦合方法及其应用分析

超紧耦合是GPS/INS组合导航系统的最新研究方向,它采用INS测得的载体动态信息辅助GPS接收机跟踪环路,消除卫星信号中由于载体与卫星之间相对运动所产生的频率偏移,提高接收机在高动态环境下载波跟踪性能,同时还可以压缩带宽,有效增强接收机抗干扰性能。介绍GPS/INS超紧耦合技术,给出INS辅助GPS载波跟踪环路结构图和相应的数学模型,分析INS辅助GPS跟踪环路在动态环境下的动态残留及其对环路相位误差的影响,并进行了模型仿真,最后对仿真结果进行了验证分析。仿真结果显示,辅助动态残留及其导致的环路相位误差的大小与加加速度、环路辅助时间间隔成正比。     

数字锁相环在频分制遥测中的应用

FM/FM频分制是常用的遥测体制之一。而FM遥测数据直接数字解调以便和计算机输入口相兼容更是今后的发展方向之一。本文介绍了使用数字锁相环来实现模拟FM信号直接数字解调的设计思想,讨论了环路几个主要参数的设计方法。由于数字锁相环性能良好,且实现也较容易,因此可望在数字式FM解调器中得到广泛的应用。     

分环锁相接收机的频率跟踪特性

在锁相环(PLL)中接入中频级而引入的额外时延,导致此环路捕捉和跟踪性能严重下降,由Mcgeehan和Sladen提出的分环型锁相系统,大大地降低了时延对此环路捕捉和跟踪性能的影响。本文研究了分环型锁相接收机的频率捕捉特性,并探讨此环路中可能不对称性的支路对捕捉带的影响。对闭环路的近似公式作了推导,并对分环型、长环型和短环型之间的捕捉性能进行了比较。     

星载测控应答机中嵌套环路仿真与优化

建立了星载测控应答机中嵌套环路的仿真模型,对测控应答机中嵌套锁相环路进行了分析和优化。分析发现,存在一个最佳环路带宽,使接收机锁定时间最快;嵌套结构与单环结构相比,可以获得更优的噪声特性。这些结果已用于微小型化星载测控应答机设计中,并得到实验的验证。本文建立的仿真模型可用于测控应答机的设计、调试过程,以寻求最佳设计参数、提高性能指标。     

同步门槛 E_b/N_0达-20dB 的 PCM 码同步器

该文介绍一种可在能量对比率 E_b/N_0 低达-20dB 时,实现码位同步的数字式 PCM 自适应码同步器。其中包括:1.功能方框图,2.环路带宽与同步门槛的函数关系,3.数控振荡器(NCO)和环路滤波器(LF)的精度,分辨率及稳定度要求,4.性能数据。文章着重讨论根据实际研制计划能够完成这项任务的设备的主要部件。     

波导腔耿氏管VCO设计方法综述

综述了常用的波导腔耿氏管VCO及其设计方法。波导腔体谐振器具有高Q值的特点，因此，采用波导腔体构成的振荡器，具有输出功率大、频率稳定度高、性能稳定等优点。波导腔耿氏管VCO在工程上得到了广泛的应用。     

AltBOC非相干鉴相曲线赋形无模糊跟踪方法

针对全球导航卫星系统中使用的交替二进制偏移载波（Alternative Binary Offset Carrier,AltBOC）调制信号存在跟踪模糊的问题,提出了一种非相干鉴相曲线赋形无模糊跟踪方法。该方法使用两个线性组合码与接收信号的互相关组合来实现非相干鉴相曲线。讨论了具有良好抗多径性能的非对称无模糊目标曲线的设定原则。提出了一种基于线性方程组最小二乘解的鉴相曲线赋形方法。给出了针对AltBOC(15,10)导频信道的权值计算结果并设计了易于硬件实现的跟踪环路。仿真结果表明,该方法能够使鉴相曲线在最小二乘意义下接近于目标曲线。设计出的跟踪环路相对于传统的AltBOC无模糊跟踪环路,具有更好的抗噪声和抗多径性能。     

一种基于窄相关的BOC信号的多径减弱方法

针对卫星导航接收机性能易受多径信号的影响,提出了一种基于窄相关的BOC信号的多径减弱方法。该方法通过调整本地伪码相位使码跟踪环路和载波跟踪环路工作在受多径影响小的自相关函数副峰上,有效地减小了多径信号对环路的影响,性能优于传统的窄相关技术,且几乎不增加设备的复杂度和计算量。通过对BOC(1,1)和BOC(10,5)的仿真分析表明：该方法能有效减小多径引起的误差,对延迟大于0.5个码片的多径信号能起到完全抑制的效果。最后本文还对该方法在低信噪比下的应用给出了建议。
     

基于软件相关器的GPS跟踪算法研究与实现

研究了适用于GPS软件接收机的软件相关器和信号跟踪算法,包括码跟踪和载波跟踪。为了提高跟踪灵敏度,码鉴别器和载波鉴相器每Nms输出一次鉴别结果,在Nms的间隔时间段内,每1ms采用状态外推算法对相位、多普勒和多普勒导数进行一次外推。跟踪环路采用载波环辅助码环的跟踪方法,提高了码环的跟踪精度和可靠性。利用真实的采样数据,在PC机上用Matlab对该算法进行了仿真,并且在GPS软件接收机平台上得到实现。实验证明,该算法可以实现对c／A码相位和载波频率的精确跟踪,并得到导航数据。