非相干直接序列扩频信号捕获技术研究

发布时间：2020-10-12 20:47

　　 非相干直接序列扩频体制是现有的一种测控通信体制,广泛应用于航天测控通信中的遥测、遥控信号。该体制下的信息数据时钟和伪随机码时钟非同源,数据位跳变沿与伪随机码相位的相对关系不确定,给信号捕获带来困难。针对非相干数据调制对捕获带来相关峰裂变、峰值降低的问题,本文在研究传统捕获算法的基础上,给出了一种改进的基于FFT的并行码相位搜索捕获算法。该算法利用积分起始点等间隔的相关器组,并通过复用FFT-IFFT模块以及流水线处理的方式,实现对数据位跳变沿的精确检测和伪码捕获。本文在不同的信噪比条件下完成了改进捕获算法与传统捕获算法的仿真,给出了捕获结果、相关峰峰均比和检测量噪声均值等仿真结果。仿真结果表明,本文改进捕获算法可以有效的对非相干直接序列扩频信号进行捕获,大幅度提高低信噪比下的抗噪声性能,检测量噪声均值较稳定。最后,本文基于Xilinx FPGA实现了该捕获方案,详细介绍了关键模块的实现以及Modelsim软件下的功能仿真,并借助在线逻辑分析仪ChipScope进行测试,验证了方案的可行性。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V556
【部分图文】：

图 2-3 载波调制扩系统的接收原理扩系统的接收端，接收机对接收到的卫星信号进行逆向操作。为了能据信号，接收机必须要与接收信号的伪码相位和载波相位同步，这个程称为捕获和跟踪[9]。图 2-4 为直扩系统的接收原理框图，射频前端的射频卫星信号下变到中频，接着用本地载波进行载波剥离将中频信频，与本地伪码做相关运算完成解调解扩，最终得到解调数据 d (t)。射频/中频变换y(t) w(t) d(t)解调数据 u(t)

图 3-3 数据跳变位置 x=N/2 时的捕获结果图 3-4 不同数据位跳变情况下载波多普勒频率维的捕获结果从图 3-3 的捕获结果可以发现，无数据位跳变时，正确载波多普勒频移为 归一化相关峰为 0.9951；而当数据位跳变在 N/2 时，裂变双峰分别在载

31(c) 延迟相乘法 (d) 半比特法图 3-12 捕获结果对比(SNR=10dB)图 3-12(a)中，本文设计的捕获算法 的捕获结果的最大峰值点坐标(511,50,8053)，载波多普勒为 50K，码相位为第 511 个码片，与预设的信号源参数致，捕获结果正确。而图 3-12(b)中，传统的基于 FFT 的并行码相位搜索法捕获结
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 蒋罗婷;;国外小卫星测控通信网发展现状和趋势[J];电讯技术;2017年11期

2 顾杰;王召利;祁东杰;;一种数据速率可变的非相干扩频信号捕获方法[J];制导与引信;2015年04期

3 张玉虎;;非相干扩频测控体制的多址干扰效应研究[J];上海航天;2014年05期

4 冯文全;刘曦;李春升;;扩频测控体制信号捕获方法分析[J];北京航空航天大学学报;2013年09期

5 裘勋;卢艳娥;;GPS弱信号的半比特差分捕获算法[J];电子技术应用;2012年03期

6 赵春燕;崔嵬;;一种可克服非相干数据影响的直扩信号捕获算法[J];电子学报;2011年07期

7 王浩然;郝学坤;潘申富;;非相干扩频捕获的匹配滤波器参数分析[J];无线电工程;2011年04期

8 陈源;袁嗣杰;章兰英;;一种基于FPGA的高动态高数据率直扩信号的捕获算法[J];装备指挥技术学院学报;2009年02期

9 孙国良;李育琦;张晓林;;消除数据调制影响的FFT捕获方法[J];北京航空航天大学学报;2008年03期

10 胡松;江小炜;杨光;杨晓非;;滑动平均滤波在微弱脉冲信号检测中的应用[J];计算机与数字工程;2007年10期

相关硕士学位论文 前2条

1 马若飞;高灵敏度异步扩频解调技术研究[D];南京理工大学;2017年

2 毛良驹;深空测控DS/FH混合扩频信号捕获技术研究与实现[D];电子科技大学;2013年

本文编号：2838256