直/跳扩信号跟踪算法的研究与实现

发布时间：2021-04-21 20:16

　　直扩/跳频（DS/FH）是一种直接序列扩频（DSSS）及跳频扩频（FHSS）混合的扩频通信技术,实现了直扩、跳频二者优缺点互补,是下一代航天测控系统的主要技术体制。直/跳扩信号跟踪技术是直扩/跳频混合扩频测控系统通信的关键技术之一,精确的跟踪信号不仅关系到测控数据的解调,还影响到系统的测距测速精度。因此,直/跳扩信号的跟踪技术的研究具有重要意义。论文在综述了国内外扩频信号跟踪算法研究状况的基础上,首先分析了扩频通信基本原理,给出了直接序列扩频、跳频扩频以及直扩/跳频混合扩频通信系统的系统模型,阐述了直接序列扩频、跳频扩频以及直扩/跳频混合扩频通信的特点;然后给出了一般直接序列扩频信号跟踪环路的结构和设计思路,分析了锁相环、锁频环以及码环的跟踪误差,针对测控系统中直/跳扩信号的高跳速、低载噪比等特性,设计了直/跳扩信号的跟踪环路,并利用仿真工具MATLAB,对直/跳扩信号跟踪环路的跟踪性能进行了仿真分析;其次在FPGA（现场可编程门阵列）硬件平台上,利用VHDL语言,开发了直/跳扩信号跟踪算法的信号产生模块、跟踪控制模块、NCO模块、积分清除模块以及鉴别滤波模块,实现了对直/跳扩信号的跟... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 选题背景和意义
    1.2 扩频信号跟踪技术国内外发展状况
        1.2.1 扩频通信技术发展
        1.2.2 扩频信号跟踪算法研究现状
    1.3 论文主要工作和内容安排
2 混合扩频通信基本原理
    2.1 扩频技术理论基础
    2.2 直接序列扩频通信
    2.3 跳频扩频通信
    2.4 直扩/跳频混合扩频通信
    2.5 本章小结
3 直/跳扩信号跟踪环路设计
    3.1 概述
    3.2 锁相环基本原理
    3.3 直扩信号伪码跟踪环路
        3.3.1 伪码鉴别器
        3.3.2 码环滤波器
        3.3.3 码环误差分析
    3.4 直扩信号载波跟踪基本环路
        3.4.1 载波跟踪环路结构
        3.4.2 锁频环
        3.4.3 锁相环
    3.5 直/跳扩信号跟踪环路
        3.5.1 直/跳扩信号产生
        3.5.2 直/跳扩信号跟踪环路设计
        3.5.3 直/跳扩信号跟踪算法仿真分析
    3.6 本章小结
4 直/跳扩信号跟踪算法的FPGA实现
    4.1 开发方法
        4.1.1 硬件平台
        4.1.2 开发工具
        4.1.3 开发语言
        4.1.4 FPGA开发流程
    4.2 直/跳扩信号跟踪算法的FPGA实现
        4.2.1 直/跳扩信号产生模块
        4.2.2 跟踪控制模块
        4.2.3 NCO模块
        4.2.4 积分清除模块
        4.2.5 鉴别滤波模块
    4.3 本章小结
5 直/跳扩信号跟踪算法的测试
    5.1 测试方案
    5.2 测试内容及测试结果
        5.2.1 各模块功能测试
        5.2.2 跟踪性能测试
    5.3 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的硏究成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]名扬科技界的电影明星——海蒂·拉玛[J]. 裘伟廷.  名人传记(上半月). 2015(06)
[2]FLL辅助PLL载波跟踪环路误差分析[J]. 马路,石立国,王竹刚.  测控技术. 2014(09)
[3]一种改进型锁相环的性能分析[J]. 王宏宇,刘建国,曹英明,田景辅,李欣,张志霞.  沈阳农业大学学报. 2014(04)
[4]采用随机共振增强的混合扩频信号跳频参数估计[J]. 尚佳栋,王祖林,周丽娜,裴睿淋.  西安交通大学学报. 2014(10)
[5]基于自适应EKF的弱GNSS信号跟踪算法[J]. 刘岩,姚志成,程俊仁,张辉.  计算机测量与控制. 2014(06)
[6]一种与本底噪声无关的延迟锁定环鉴别器[J]. 解宝同,杜蘅,杨世坤,杨国伟,木土森.  现代雷达. 2013(11)
[7]北斗卫星导航系统的现况与发展[J]. 刘基余.  遥测遥控. 2013(03)
[8]香农公式在扩频通信中的应用[J]. 刘昌锦,韦哲.  四川兵工学报. 2013(04)
[9]跳频对DS/FH接收机载波跟踪精度影响分析[J]. 占巍,张晓林,常啸鸣,孟博超.  北京航空航天大学学报. 2012(10)
[10]基于卡尔曼滤波器的高动态GPS载波跟踪环[J]. 沈锋,贺瑞,吕东泽,周宇.  宇航学报. 2012(08)

硕士论文
[1]MBOC调制信号跟踪技术的研究与实现[D]. 董卫珍.北京理工大学 2015
[2]基于FPGA的扩频信号发生器的研究与设计[D]. 陈斌杰.哈尔滨理工大学 2009



本文编号：3152421