扩频信号的快速捕获和鉴相设计

论文摘要

本课题来源于研究所内某测控项目,扩频信号的捕获和接收机鉴相是该项目的关键技术之一,在前期的研究中是基于传统的模拟方法来实现的,表现的不足之处是在较低信噪比时,系统工作不稳定,测角偏差比较大。所以研究扩频信号的快速捕获和接收机的数字鉴相是非常必要的。本文首先阐述了测控系统的工作原理；其次详细介绍了扩频接收的数字中频技术,接着结合实际系统的工作环境,分析了影响捕获的各种因素,从而确定了载波并行伪码串行的快速捕获方案；最后根据实际系统工作体制,本文提出了三种实现数字鉴相的方法,同时通过对工程实际接收信号在不同信噪比特别是在低信噪比下的数据的采集和仿真,经过对三种方法的性能分析和综合评价,从中选出了适用于本系统要求的脉压复乘法。从仿真结果来看,该方法提高了接收机的鉴相精度。最后经过工程试验验证,表明该方法完全适用于某测控系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 系统测量原理
• 1.2.1 时分码分多址（TD-CDMA）技术
• 1.2.2 相位干涉法测角技术
• 1.3 研究现状
• 1.4 本课题的主要工作
• 第二章 扩频接收机数字中频技术
• 2.1 扩频通信的基本概念
• 2.1.1 DS扩频的基本原理
• 2.1.2 DS扩频的组成
• 2.1.3 伪随机序列的相关性
• 2.2 扩频接收机软件设计
• 2.2.1 中频采样理论
• 2.2.2 数字下变频技术
• 2.2.3 低通滤波器设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 扩频信号的快速捕获设计
• 3.1 直扩系统的同步问题
• 3.1.1 同步原理
• 3.1.2 直扩系统中PN码的捕获方法
• 3.2 捕获信号的模型与分析
• 3.3 信号捕获的方案设计
• 3.4 捕获信号门限的设定
• 3.5 本章小结
• 第四章 扩频接收机的数字鉴相设计
• 4.1 载波提取法
• 4.2 数字平方法
• 4.3 脉压复乘法
• 4.4 仿真与验证
• 4.4.1 理想情况下的仿真
• 4.4.2 实际信号在不同信噪比下的仿真
• 4.5 三种方法的性能分析和评价
• 4.6 多普勒频率对鉴相结果的影响
• 4.7 工程应用测量效果
• 4.8 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果