星间链路低信噪比信号同步技术研究

发布时间：2017-09-11 21:44

  本文关键词：星间链路低信噪比信号同步技术研究

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【摘要】：星间通信链路泛指卫星之间建立的通信链路。可以取代地面微波中继站“双跳”的工作,使用这种链路结构,可以减少对地面中继站的依附性。这种星间链路结构由很多颗卫星组成,卫星之间通过组成卫星网络实现通信,用户需要时可以访问多颗卫星,不仅保证了信息的实时性,也保证了多颗卫星带来的安全性和可靠性。星间通信链路可以用于数据中继卫星,不仅解决了测控、通信的高覆盖率问题,同时还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题。星间通信是卫星与卫星之间通信的重要技术,卫星间的通信信道中,会受到噪声等各种干扰的影响。在星上功率、带宽资源有限的情况下,如何通过有效地通信技术,实现可靠的通信,是建立星间通信链路的关键,而同步技术是实现可靠通信的重要组成部分。本论文针对工程项目的需要,对星间链路低信噪比信号同步技术进行了以下研究：星间低信噪比分析以及信号设计；通过截短m序列与M序列组合得到优选的组合码序列；常用捕获算法的比较；针对优选的组合码序列设计了能同时得到载波频率和码相位的捕获结构；新捕获结构性能分析；锁相环原理以及参数设计；伪码同步原理以及内插技术；Farrow分段抛物内插结构参数分析、计算及性能分析；载波环路结构设计以及鉴相鉴频方法：分离的二阶锁频环辅助三阶锁相环结构设计、实现及性能分析。
【关键词】：星间通信 组合序列 捕获 伪码同步 载波同步
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 研究背景与意义7
• 1.2 国内外星间链路发展状况7-9
• 1.2.1 国外星间链路7-9
• 1.2.2 国内星间链路9
• 1.3 论文主要内容9
• 1.4 论文结构安排9-11
• 2 星间链路信号体制设计11-30
• 2.1 星间通信特点11-12
• 2.2 扩频通信12-14
• 2.3 信号设计14
• 2.4 伪随机码以及组合码14-18
• 2.4.1 m序列15-16
• 2.4.2 截短m序列16
• 2.4.3 M序列16-17
• 2.4.4 组合码序列17-18
• 2.5 发端设计18-22
• 2.5.1 成形滤波器19-22
• 2.6 收端设计22-29
• 2.6.1 数字下变频24-26
• 2.6.2 抽取滤波器26-27
• 2.6.3 异步内插27
• 2.6.4 匹配滤波27-28
• 2.6.5 积分清零28-29
• 2.7 总结29-30
• 3 捕获设计与实现30-43
• 3.1 捕获原理30-32
• 3.2 捕获算法32-36
• 3.2.1 线性搜索32-34
• 3.2.2 并行频率搜索34-35
• 3.2.3 并行码相位搜索35-36
• 3.2.4 捕获算法比较36
• 3.3 捕获设计36-42
• 3.3.1 捕获框图36-38
• 3.3.2 捕获性能分析38-42
• 3.4 总结42-43
• 4 同步技术设计与实现43-71
• 4.1 锁相环43-50
• 4.1.1 锁相环基本工作原理43-45
• 4.1.2 环路阶数与稳态响应45-48
• 4.1.3 环路滤波器48-50
• 4.2 伪码同步50-60
• 4.2.1 DLL环50-52
• 4.2.2 内插技术52-58
• 4.2.3 Farrow结构异步内插58-60
• 4.3 载波同步60-70
• 4.3.1 载波环61-66
• 4.3.2 分离的锁相环与锁频环组合66-68
• 4.3.3 锁相环与锁频环结合的性能仿真与实现68-70
• 4.4 总结70-71
• 5 系统硬件设计与测试71-79
• 5.1 信号处理模块71-72
• 5.2 发送模块72-73
• 5.3 接收模块73-74
• 5.4 PCB设计74-76
• 5.5 系统测试76-79
• 结论79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 陈迅;袁星星;;一种简单快速的GPS信号捕获方法[J];电讯技术;2013年02期

2 谢白玉;杨士中;张承畅;;基于FPGA的CIC滤波器的设计[J];计算机仿真;2009年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 葛雄强;弹载GPS接收机设计及相关算法研究[D];南京理工大学;2012年

2 洪泓;声波扩频油井静液位测量系统的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2009年

3 柯腾伦;北斗接收机关键技术研究[D];西安电子科技大学;2013年

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本文编号：833244