重构型无线电高度表设计与实现
发布时间：2020-12-06 15:01
无线电高度表是飞机、导弹等飞行器上的重要导航设备,能在各种气候条件下准确测量飞行器相对于地面或海面的真实高度,以保障飞行器执行有关任务。目前使用的无线电高度表大多使用模拟分立器件,主要功能由硬件电路实现,对于飞行器上越来越复杂的电子系统而言,无线电高度表难于集成,资源无法共享。近年来,随着扩频技术和软件无线电技术的广泛应用,基于伪码测距体制的新型数字式无线电高度表,采用了FPGA+DSP架构模式,实现了板卡型设计,具有体积小、重量轻、功耗低、测高范围宽、精度高、抗干扰能力强等优点,而且重构型设计加强了核心软件的集成,实现了资源共享,系统可灵活配置每项功能的运行通道,便于机上软件管理、升级、维护。论文首先简要描述了伪码测距的基本原理及基于伪码测距体制的无线电高度表的总体设计方案,详细论述了重构型无线电高度表的软硬件设计,描述了各组成部分（发射天线、接收天线、ALT接收/激励模块、功能模块）的设计思路、硬件实现原理框图、主要器件的选型;ALT模块软件和ALT功能软件的设计思路及设计流程。然后对设计实现中的主要技术问题进行了分析与研究,并给出了具体实现方法,具体包括:（1）为实现系统的资源共...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
延迟锁定环鉴别器输出误差(2)码环路滤波器
图 2.8 2 阶环路滤波器方框图踪环 DLL 动态应力误差为：2022 dRdtRe (码片数) 2 阶码环滤波器时，0 0 .53 nB，加速度取 4g，码片宽度代表 12220220.73411549.80.530.53nneBBdRdtR 噪声时，码跟踪环颤动为： BTBcn211112
图 2.9 2 阶环路滤波器噪声带宽仿真图(3) 码 NCO码钟速率和 IF载波频率相差不大，码 NCO的设计及参数选择类似于载波 NCO，码 NCO 就是码数控振荡器,其相位累加器的溢出信号就是输出频率，所以改变码 NCO的增量值就可以相应地调整码 NCO 的输出频率。因此将码环路滤波器的输出加在码NCO 上，使其频率增加或减小，就可以调整本地码的相位。在扩频接收机中，码环比载波环稳定，抖动小，因此将载波环路滤波器输出的载波相位误差乘比例因子后（比例因子：K=RC/f 其中：RC：码钟频率，f：载波频率）加在码环路滤波器的输出上，去辅助调整码 NCO。窄区相关技术可以减小环路噪声，抑制多径反射信号提高测距精度，但相关间距越窄，会使超前、准时、滞后三个相关峰靠的越近，给码相位误差鉴别带来难度，一般相关间距取 1.0～0.05 个码片宽度，本设计根据测距精度要求选取 1 个码片宽度。捕获门限的选择有固定门限、可变门限、固定加可变门限、自适应门限等，本设计根据所选择的功率检测方法，设置门限随测高距离的远近变化，即根据连续波高度
【参考文献】：
期刊论文
[1]伪码测距雷达中的伪码跟踪环路设计[J]. 朱新国,崔嵬,吴嗣亮. 现代雷达. 2008(11)
[2]一种应用于地形匹配雷达高度表中的回波跟踪与测高算法[J]. 马洪,李娜,张蕴玉. 宇航学报. 2005(06)
[3]一种基于伪码测距的高度表实现方案[J]. 揭华,陈高平,陈炜军. 弹箭与制导学报. 2005(S7)
[4]FM/CW雷达高度表外回路衰减特性及其灵敏度的选择[J]. 李春生. 制导与引信. 1994(01)
博士论文
[1]高动态GPS载波跟踪技术研究[D]. 向洋.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]北斗接收机关键技术研究[D]. 柯腾伦.西安电子科技大学 2013
[2]基于FPGA的张量实验数据收录系统研究[D]. 李卓.吉林大学 2012
[3]一种基于软件无线电的通用信号处理平台的设计[D]. 王一添.西安电子科技大学 2010
[4]强噪声背景下噪声对消技术的研究[D]. 张强.大连海事大学 2010
[5]基于FFT的多普勒频偏估计算法研究[D]. 韩秀峰.燕山大学 2009
[6]GPS接收机数字基带信号处理算法研究[D]. 薛雅娟.成都理工大学 2007
[7]连续波雷达收发隔离问题的研究[D]. 韩晓东.南京理工大学 2006
[8]数理统计测高方法研究及应用[D]. 闫锦丽.西安电子科技大学 2005
[9]FMCW雷达高度表数字信号处理研究[D]. 徐小平.电子科技大学 2004
[10]GPS接收机软件处理方法[D]. 张会锁.西安电子科技大学 2000
本文编号：2901571
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
延迟锁定环鉴别器输出误差(2)码环路滤波器
图 2.8 2 阶环路滤波器方框图踪环 DLL 动态应力误差为：2022 dRdtRe (码片数) 2 阶码环滤波器时，0 0 .53 nB，加速度取 4g，码片宽度代表 12220220.73411549.80.530.53nneBBdRdtR 噪声时，码跟踪环颤动为： BTBcn211112
图 2.9 2 阶环路滤波器噪声带宽仿真图(3) 码 NCO码钟速率和 IF载波频率相差不大，码 NCO的设计及参数选择类似于载波 NCO，码 NCO 就是码数控振荡器,其相位累加器的溢出信号就是输出频率，所以改变码 NCO的增量值就可以相应地调整码 NCO 的输出频率。因此将码环路滤波器的输出加在码NCO 上，使其频率增加或减小，就可以调整本地码的相位。在扩频接收机中，码环比载波环稳定，抖动小，因此将载波环路滤波器输出的载波相位误差乘比例因子后（比例因子：K=RC/f 其中：RC：码钟频率，f：载波频率）加在码环路滤波器的输出上，去辅助调整码 NCO。窄区相关技术可以减小环路噪声，抑制多径反射信号提高测距精度，但相关间距越窄，会使超前、准时、滞后三个相关峰靠的越近，给码相位误差鉴别带来难度，一般相关间距取 1.0～0.05 个码片宽度，本设计根据测距精度要求选取 1 个码片宽度。捕获门限的选择有固定门限、可变门限、固定加可变门限、自适应门限等，本设计根据所选择的功率检测方法，设置门限随测高距离的远近变化，即根据连续波高度
【参考文献】：
期刊论文
[1]伪码测距雷达中的伪码跟踪环路设计[J]. 朱新国,崔嵬,吴嗣亮. 现代雷达. 2008(11)
[2]一种应用于地形匹配雷达高度表中的回波跟踪与测高算法[J]. 马洪,李娜,张蕴玉. 宇航学报. 2005(06)
[3]一种基于伪码测距的高度表实现方案[J]. 揭华,陈高平,陈炜军. 弹箭与制导学报. 2005(S7)
[4]FM/CW雷达高度表外回路衰减特性及其灵敏度的选择[J]. 李春生. 制导与引信. 1994(01)
博士论文
[1]高动态GPS载波跟踪技术研究[D]. 向洋.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]北斗接收机关键技术研究[D]. 柯腾伦.西安电子科技大学 2013
[2]基于FPGA的张量实验数据收录系统研究[D]. 李卓.吉林大学 2012
[3]一种基于软件无线电的通用信号处理平台的设计[D]. 王一添.西安电子科技大学 2010
[4]强噪声背景下噪声对消技术的研究[D]. 张强.大连海事大学 2010
[5]基于FFT的多普勒频偏估计算法研究[D]. 韩秀峰.燕山大学 2009
[6]GPS接收机数字基带信号处理算法研究[D]. 薛雅娟.成都理工大学 2007
[7]连续波雷达收发隔离问题的研究[D]. 韩晓东.南京理工大学 2006
[8]数理统计测高方法研究及应用[D]. 闫锦丽.西安电子科技大学 2005
[9]FMCW雷达高度表数字信号处理研究[D]. 徐小平.电子科技大学 2004
[10]GPS接收机软件处理方法[D]. 张会锁.西安电子科技大学 2000
本文编号：2901571
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