微弱AltBOC信号的高动态捕获算法设计与实现
本文选题:AltBOC 切入点:高动态 出处:《电子科技大学》2014年硕士论文
【摘要】:随着空间交会对接技术的发展,空间交会对接技术已经在我国的航天事业中发挥出了越来越重要的作用。空间交会对接技术中的测量系统作为空间交会对接技术的“眼睛”是利用交会对接雷达来完成的。对于空间交会对接雷达信号的捕获也就成为了整个测量系统的基础。因此,研究空间交会对接雷达信号的捕获具有重要的意义。AltBOC信号作为一种新型的导航扩频体制,在很多方面都表现出了优于常规的BPSK信号和QPSK信号的性能,对于这种新型导航扩频信号的捕获方法的研究也是具有重要意义的。因而,本文是立足于空间交会对接雷达高动态和弱信号的环境,完成对于新型的扩频信号体制—恒包络AltBOC信号的捕获算法的研究与实现的。本文首先阐述了恒包络AltBOC信号的生成方法和恒包络AltBOC信号的功率谱、相关峰等重要性质,为后续的捕获算法研究提供了基础。然后,本文对信号捕获的基本搜索策略,基本累积算法,AltBOC信号的捕获方法进行了分析对比,比较了各种方法、策略之间的优缺点。通过优缺点的比较,确定了整个捕获算法所使用的主要方法。之后,本文使用纯载波引导的方法,经过仿真验证完成了高动态、弱信号环境下的恒包络AltBOC信号的捕获。再者,通过使用空间交会对接雷达自带的干涉仪天线进行天线组阵,进一步提高了接收信号的信噪比,提高了整个算法的捕获灵敏度,降低了弱信号相干积分所需要的时间。本文从概率分布这一方面分析了非相干积分的作用与效果。阐述了非相干积分并不会改变信号平均功率与噪声平均功率的比值以及非相干积分能够提高信号检测概率的原因。本文具体阐述了恒包络AltBOC信号在使用BPSK-like法捕获时,进行双边带联合相干捕获所遇到的上下边带相位不相等的事实。并通过改变上下边带的本地载波相位的方法,对双边带联合相干捕获法进行了改进。本文针对于交会对接雷达的干涉仪的具体情况,简化了干涉仪天线组阵的具体过程,仍然获得了良好的组阵效果。
[Abstract]:With the development of space rendezvous and docking technology, space rendezvous and docking technology has played a more and more important role in China's aerospace industry.The measurement system in the space rendezvous and docking technology as the "eye" of the space rendezvous and docking technology is accomplished by using the rendezvous and docking radar.The acquisition of space rendezvous and docking radar signal becomes the basis of the whole measurement system.Therefore, it is of great significance to study the acquisition of radar signals in space rendezvous and docking. As a new type of navigation and spread spectrum system, the AltBOC signal is superior to the conventional BPSK signal and QPSK signal in many aspects.It is also of great significance to study the acquisition method of this new navigation spread spectrum signal.Therefore, based on the environment of high dynamic and weak signal of space rendezvous and docking radar, this paper completes the research and implementation of a new spread spectrum signal system-constant envelope AltBOC signal acquisition algorithm.In this paper, the generation method of constant envelope AltBOC signal, the power spectrum and correlation peak of constant envelope AltBOC signal are introduced, which provides the basis for the further research of acquisition algorithm.Then, the basic search strategy of signal acquisition and the acquisition method of AltBOC signal are analyzed and compared, and the advantages and disadvantages of these methods are compared.By comparing the advantages and disadvantages, the main methods used in the whole acquisition algorithm are determined.After that, the acquisition of the constant envelope AltBOC signal under the environment of high dynamic and weak signal is accomplished by using the pure carrier guided method and verified by simulation.Furthermore, by using the interferometer antenna of the space rendezvous and docking radar, the SNR of the received signal is further improved, the acquisition sensitivity of the whole algorithm is improved, and the time required for the coherent integration of the weak signal is reduced.In this paper, the function and effect of incoherent integral are analyzed from the point of probability distribution.The incoherent integral does not change the ratio of signal average power to noise average power and the reason why the incoherent integral can improve the signal detection probability is discussed.In this paper, the fact that the upper and lower sideband phases are not equal when the AltBOC signal is captured by the BPSK-like method is described in detail.The bilateral band joint coherent acquisition method is improved by changing the local carrier phase of the upper and lower sideband.In this paper, according to the actual situation of interferometer of RVD and docking radar, the concrete process of interferometer antenna array is simplified, and a good array effect is obtained.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN957.51
【共引文献】
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,本文编号:1702877
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