低信噪比高動態(tài)下直擴信號載波跟蹤技術研究.pdf

1、擴頻通信技術憑借良好的抗干擾性能和保密性能在現(xiàn)代測控通信系統(tǒng)中起著重要的作用，并廣泛應用于航空航天和其它相關通信領域。在擴頻通信中，跟蹤是實現(xiàn)精確同步的關鍵技術。當通信載體處在高頻段且進行高機動變軌運動時，會導致系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的多普勒效應，使得接收端具有很大的多普勒頻偏、多普勒頻偏變化率以及二次變化率。同時，當發(fā)射功率和天線增益受限和在傳輸過程中受損時，接收端的信噪比較低。當高動態(tài)和低信噪比共存時，將會大大增加實現(xiàn)精確的載波跟蹤的難度。傳

2、統(tǒng)的載波跟蹤算法主要是對動態(tài)跟蹤性能和抗噪聲性能的折衷，在高動態(tài)和低信噪比共存的條件下會出現(xiàn)跟蹤誤差較大或無法跟蹤大頻偏動態(tài)變化的情況。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)鎖相環(huán)的跟蹤精度高和鎖頻環(huán)的動態(tài)跟蹤能力強的特點，傳統(tǒng)的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法只是將兩種環(huán)路進行簡單疊加，本文在此基礎上根據(jù)每次的跟蹤誤差引入權值對兩種環(huán)路的權重進行調整，設計了基于權值動態(tài)調整的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法。新環(huán)路采用混合環(huán)路濾波器結構，根據(jù)實時誤差進行權值

3、上的動態(tài)增減，使跟蹤精度在一定程度上得到提高。仿真結果表明，與常規(guī)的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法相比，新環(huán)路在更低的信噪比條件下有著更好的跟蹤靈敏度，并在相同的信噪比時有更好的跟蹤精度。⑵通過對信號參數(shù)理論進行研究，基于卡爾曼濾波的思想設計了一種基于平方根無跡卡爾曼濾波的自適應跟蹤環(huán)路。環(huán)路舍棄了傳統(tǒng)環(huán)路中的鑒別器模塊，直接將接收信號和本地復現(xiàn)信號的相干積分結果作為濾波器的觀測量，并利用濾波遞推過程中的新息序列引入自適應漸消因子，同時對噪聲矩陣