航天測控信號的識別與參數(shù)估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、航天通信系統(tǒng)是航空航天的重要組成單元，主要任務(wù)是對飛行器飛行狀態(tài)的跟蹤測量、控制運(yùn)動(dòng)命令的傳達(dá)和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸。為了完成以上任務(wù)，接收設(shè)備需要對信號進(jìn)行有效的檢測及識別，這也是通信領(lǐng)域的重要研究課題。同時(shí)信號的識別與參數(shù)估計(jì)技術(shù)對未來接收機(jī)的智能化、軟件化、數(shù)字化都非常重要?，F(xiàn)在的航天電磁環(huán)境非常復(fù)雜，再加上信號調(diào)制方式的多樣性，導(dǎo)致傳統(tǒng)的檢測識別方法難以正常工作，本文正是在此背景下進(jìn)行深入研究的。
　　本文主要針對兩類合作信

2、號：統(tǒng)一 S波段(USB:Unified S-Band)測控信號(TT&C：Telemetry Tracking and Command)和擴(kuò)頻(SS:Spread Spectrum)測控信號進(jìn)行信號識別與參數(shù)估計(jì)研究。本文首先對兩種信號的傳統(tǒng)識別方法進(jìn)行了分析和研究。根據(jù)統(tǒng)一S波段信號的工作原理和信號特點(diǎn)，提出以快速傅里葉(FFT)變換為基礎(chǔ)的統(tǒng)一 S波段信號檢測算法；根據(jù)擴(kuò)頻信號存在碼速率的特征，提出用改進(jìn)的延時(shí)相乘算法對擴(kuò)頻信號進(jìn)

3、行檢測，并且結(jié)合時(shí)頻分析里面的Wigner-Ville變換對延時(shí)相乘算法進(jìn)行了驗(yàn)證，仿真表明通過這些算法能夠準(zhǔn)確的識別出這兩種信號。然后，對于USB信號調(diào)制方式的估計(jì)，本文設(shè)計(jì)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類器，對衛(wèi)星統(tǒng)一載波段測控體制中典型的調(diào)制方式：2FSK、4FSK、BPSK、QPSK、MSK、PM、CW進(jìn)行識別，仿真結(jié)果表明這種方法在SNR=-3dB時(shí)對BPSK、PM、CW的能夠準(zhǔn)確識別。最后，本文利用基于二次譜的方法，對擴(kuò)頻信號里面的

4、直擴(kuò)信號的偽碼周期進(jìn)行了準(zhǔn)確估計(jì)。
　　本文提出的改進(jìn)的延時(shí)相乘算法通過調(diào)整不同的延時(shí)時(shí)間，不僅可以檢測擴(kuò)頻信號，還可以識別出兩種常用的擴(kuò)頻信號類型：直接序列擴(kuò)頻和擴(kuò)跳頻混合，其準(zhǔn)確率可以達(dá)到95％以上。結(jié)合以上分析的信號識別與參數(shù)估計(jì)算法，本文在simulink平臺上搭建了信號識別模塊，通過系統(tǒng)仿真分析這個(gè)模塊可以準(zhǔn)確檢測及識別USB測控信號以及擴(kuò)頻測控信號，并且該模塊已在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用。本文提出的信號識別與參數(shù)估計(jì)技術(shù)可以為信